Slechts 39 lichtjaar verwijderd, lijken zeven planeten ter grootte van de aarde rond een ster te draaien die kleiner en dimmer is dan de onze. Bovendien, zo hebben wetenschappers vandaag aangekondigd, liggen drie van deze werelden in de bewoonbare zone van de ster - een regio waarvan wordt gedacht dat deze de beste levensomstandigheden biedt.
gerelateerde inhoud
- The Universe Needs You: To Help in the Hunt for Planet 9
- Exoplanet Discovery arriveert op tijd voor nieuwe telescooptechnologie
- De zaak om naar Venus te gaan
"Dit is de eerste keer dat zoveel planeten van dit soort rond een ster zijn gevonden, " zei Michaël Gillon, een astronoom aan de Belgische Université de Liège en hoofdauteur van de studie die de ontdekking aankondigde die vandaag in het tijdschrift Nature is gepubliceerd .
De ster, TRAPPIST-1, is al lang genegeerd door onderzoekers op zoek naar potentieel bewoonbare werelden, volgens Emmanuël Jehin, een astrofysicus aan de Université de Liège en een andere auteur van de studie. Slechts acht procent van de massa van de zon, wordt gedacht dat het veel koeler en dimmer is dan onze ster. Maar Gillon zag dit als een voordeel, omdat het het 80 keer gemakkelijker maakt om potentiële cirkellichamen te herkennen en te meten.
Om deze andere werelden te detecteren, gebruikten Gillon en zijn team de zogenaamde "transit" -methode, een van de verschillende technieken voor het jagen op planeten. Andere technieken zijn het meten van de schommeling van een ster veroorzaakt door de zwaartekracht van een planeet, observeren hoe licht van een verre ster rond een planeet buigt of een direct beeld van de planeet vastleggen.
De kracht van de transitiemethode komt van de eenvoud ervan: astronomen meten het lichtniveau van een ster en zoeken naar eventuele dips in helderheid die het gevolg kunnen zijn van een planeet die tussen de ster en de aarde passeert. Door te zien hoeveel en hoe vaak het lichtniveau wordt verlaagd tijdens elke "doorvoer" van de planeet voor de ster, kunnen astronomen vervolgens de grootte en baan ervan schatten.
Voor grote sterren kunnen deze reducties in licht van relatief kleine planeten moeilijk te meten zijn. Maar omdat TRAPPIST-1 zo klein en zwak is in vergelijking met andere sterren, waren astronomen in staat om elke doorvoer zeer nauwkeurig te plotten. "Relatief, het zou zijn alsof Jupiter een schaduw werpt op onze zon", zegt Gillon.
Kijkend naar transits, zijn astronomen normaal gesproken alleen in staat om de afmetingen en banen van exoplaneten te meten. De planeten van TRAPPIST-1 hebben echter een relatief unieke orbitale configuratie die het mogelijk maakte om de massa van de planeten te schatten. De planeten liggen heel dicht bij elkaar, zegt co-auteur Amaury Triaud, een astronoom aan de Universiteit van Cambridge, wat betekent dat hun zwaartekrachten elkaar aantrekken, waardoor de timing van hun transits per baan verandert.
Door deze veranderingen in de timing te meten, konden de astronomen hun massa meten om te onthullen dat alle zeven planeten ter grootte van de aarde waren.
Een voorstelling van hoe het oppervlak van een van de planeten voor bewoonbare zones van het TRAPPIST-1-systeem eruit zou kunnen zien. (NASA / JPL-Caltech) Omdat de planeten zo dicht bij hun ster liggen, zegt Gillon - ongeveer 5 procent van de afstand van de zon tot de aarde - ze hebben allemaal zeer korte banen, variërend van minder dan 2 dagen tot ongeveer 20 dagen. Ze zijn waarschijnlijk ook netjes opgesloten aan hun ster, wat betekent dat de enige kant van elke planeet permanent geconfronteerd wordt met TRAPPIST-1.
De grootte en de dimensie van TRAPPIST-1 zullen het ook veel gemakkelijker maken om de verschillende moleculen in de atmosfeer van de planeten te meten door middel van spectroscopie - het meten van de golflengten van het licht dat door de atmosfeer van de planeten gaat. Dit geeft astronomen een beter inzicht in de klimaten van elk exoplanet en ook of moleculen die sterk gecorreleerd zijn met het leven aanwezig zijn.
"We kunnen verwachten dat we over een paar jaar veel meer weten over deze planeten", zegt Triaud. "En hopelijk binnen tien jaar [we zullen het weten] als er leven is."
Om deze planeten te meten, gebruikte het team van Gillon NASA's Spitzer ruimtetelescoop samen met een reeks grondtelescopen over de hele wereld. Ze zijn nu bezig met het opzetten van vier kleine telescopen in Chili die exclusief naar TRAPPIST-1 en andere ultracoole sterren in de buurt kijken voor potentiële exoplaneten, en wachten vol spanning op de lancering van NASA's James Webb Space Telescope in 2018, zodat een nog gedetailleerdere studie van exoplaneten mogelijk wordt .
"Wij zijn pioniers", zei MIT-astrofysicus Sarah Sieger vandaag bij een aankondiging op het NASA-hoofdkantoor in Washington, DC. "Dit is een zoektocht die vele generaties zal duren."
Hoewel er binnenkort veel aandacht zal zijn voor deze exoplaneten, pak je koffers nog niet in voor een bezoek. Het zou ongeveer 44 miljoen jaar duren om de 235 biljoen mijl naar TRAPPIST-1 te reizen met de snelheid van een gemiddeld straalvliegtuig, volgens Nikole Lewis, een astronoom die onderzoek doet naar exoplaneetatmosferen bij het Space Telescope Science Institute van Baltimore. Toch heeft dat andere astronomen niet weerhouden enthousiast te worden.
"Mijn favoriete planeetsysteem vanaf vandaag - zoveel aardes om uit te kiezen!" Dimitar Sasselov, een astronoom bij het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, schreef in een e-mail. De auteurs van de studie presenteerden "zeer solide gegevens" in hun aankondiging, voegt Sasselov toe, die niet bij het onderzoek betrokken was. Maar hij schrijft dat de toekomstige gegevens over de atmosfeer van de planeten betekent dat 'het beste nog moet komen'.
Zoals NASA-geassocieerde beheerder Thomas Zurbuchen het verwoordt: "Deze ontdekking geeft ons een hint dat het vinden van een tweede aarde niet alleen een kwestie is van of, maar wanneer."
