Exoplaneter

Model af exoplaneten GJ876 De seneste års analyser af exoplaneter med nyt udstyr, har gjort det muligt at studere exoplaneters atmosfære, når den gennemlyses af stjernelyset,når den formørker dens stjerne. Hidtil har man dog dermed kun kunnet få et enkel tværsnit af planetens atmosfære.

Men en nye teknik til at 3D modellere planeterne, ved at sammensætte flere tværsnit til en dynamisk 3D model, gør det muligt at modellere hvordan havis, skydække og eventuelle bjerge påvirker temperaturen og beboeligheden.
Ved at bruge metoden til undersøgelser af exoplaneten GJ 876, fandt man at den ikke som hidtil antaget er dækket af is, men af hav, afbrudt af havis. Dermed er den potentielt beboelig, eller kan huse liv.

Kilde: New NASA Study Improves Search for Habitable Worlds
Exoplanetn Wasp 19bDen store og varme gasplanet WASP-19b har titaniumoxid, natrium og vanddamp i atmosfæren. Opdagelsen er gjort med ESOs VLT og instrumentet FORS2. Astronomerne har fået nye og spændende oplysninger om atmosfærens kemiske sammensætning, temperaturen og trykforholdene omkring denne usædvanlige og meget varme klode, og den nye opdagelser offentliggøres idag i tidsskriftet Nature.

Et astronomisk forskerhold ledet af Elyar Sedaghati, som er ESO Fellow og for nylig student fra TU Berlin, har undersøgt atmosfæren omkring exoplaneten WASP-19b i større detalje end det tidligere er gjort. Den helt specielle planet vejer nogenlunde det samme som Jupiter i vores eget Solsystem, men den er så tæt ved sin værtsstjerne, at den har en omløbstid på bare 19 timer, og atmosfæren har en anslået temperatur på omkring 2000 grader Celcius.

Imens WASP-19b passerer ind foran stjernen, set fra Jorden, vil noget af stjernens lys passere igennem planetatmosfæren, og det vil give svage spor, som kan ses i det lys, som når frem til instrumenterne på Jorden. Med instrumentet FORS2 , som er monteret på Very Large Telescope, har forskerholdet omhyggeligt analyseret lysets sammensætning, og det viser sig, at atmosfæren indeholder svage spor af titaniumoxid, vanddamp og en smule natrium, og at atmosfæren spreder lyset meget kraftigt.
Analyse af exoplanet-atmosfæren

"Det er ikke en simpel ting at spore den slags molekyler,"/ forklarer Elyar Sedaghati, som har arbejdet i to år på projektet som ESO student. "Vi skal ikke blot bruge data af exceptionel høj kvalitet, men vi skal også bruge meget avancerede analysemetoder. Vi har brugt en algoritme, som gennemsøger mange millioner spektrer, så vi dækker en bred vifte af kemiske sammensætninger, temperaturer og værdier for skyer og dis, for at kunne være sikre i vore konklusioner."

Titaniumoxid finder vi kun sjældent på Jorden. Vi vidste i forvejen, at det findes i atmosfæren omkring kolde stjerner. I atmosfærerne omkring varme planeter som WASP-19b er molekylet varmeabsorberende. Hvis der er nok af det, vil stoffet hindre at varme kan trænge ind i eller forsvinde fra atmosfæren, så der opstår en termisk inversion - altså at temperaturen er højere højt oppe i atmosfæren og lavere længere nede; modsat af de normale tilstande. Ozon spiller en tilsvarende rolle i Jordens atmosfære ved at skabe inversion i stratosfæren.

"Når der er titaniumoxid i WASP-19b's atmosfære kan det have en voldsom virkning på atmosfærens temperaturforhold og luftcirkulationen," forklarer Ryan MacDonald, som også er med på forskerholdet, og som er astronomi ved Cambridge Universitety i Storbrittannien. "Det er rigtig spændende og meget lovende, at vi nu kan undersøge exoplaneter i så fine detaljer," siger han.

Astronomerne har indhøstet observationer af WASP-19b i en periode på over et år. Forskerne har målt de relative forskelle i exoplanetens radius ved forskellige bølgelængder for det lys, som er passeret igennem exoplanetens atmosfære, og så har de sammenlignet observationerne med teoretiske atmosfæremodeller. Herved har de kunnet beregne nogle af de atmosfæriske forhold, såsom den kemiske sammensætning i exoplanetens atmosfære.

Nyheden om tilstedeværelsen af metaloxider som for eksempel titaniumoxid, og andre stoffer vil gøre det meget mere præcist at konstruere modeller for exoplaneternes atmosfærer. En gang i fremtiden, når astronomerne også kan observere atmosfærer for de planeter, som kan huse liv, vil de forbedrede atmosfæremodeller gøre det meget lettere at fortolke fremtidens observationer.

"Opdagelsen her er blevet mulig fordi instrumentet FORS2 er blevet opgraderet, netop med dette mål," tilføjer medlem af forskerholdet Henri Boffin fra ESO, som har stået for opgraderingen. "Med det, vi har gjort, er FORS2 nu blevet det bedste instrument, vi har på jordoverfladen til at udføre den slags arbejde," tilføjer Nikku Madhusudhan fra Cambridge University, som har stået for de teoretiske fortolkninger af observationerne.
Kilde:ESO
Trappist 1 planetsystemet
Studier af Trappist 1 planetsystemet 39lysår herfra med Hubble rumteleskopet afslører for første gang direkte observationer af vand på planeter om andre stjerner.
De nye observationer med Hubble viser tydelige hydrogen-dampe omkring flere af Trappist 1 planeterne, inklusive 3 i biozonen. Når vandholdige atmosfærer som vores egen udsættes for hård UV stråling, brydes vandet op i en proces kaldet photodissociation, som efterlader de løsrevne brintatomer, og det er dem Hubble har fundet. Hidtidige "fund" af vandholde exoplaneter, har været baseret på deres massefylde; Tunge exoplaneter med massefylden 5 er ren klippe, mens store lettere planeter med massefylde omkring 1 er gasplaneter.. Men dem med massefylde omkring 3 må være klippeplaneter med vand og/eller atmosfære. Trappist 1 systemet er unikt, fordi man har fundet hele 7 mindre planeter tæt om stjernen, som dermed alle ligger i- eller tæt på den.

Trappist 1 er i forvejen det mest lovende exoplanetsystem vi kender og det er ikke blevet spor mindre interessant af de nye fund.
Kilde: Hubble delivers first hints of possible water content of TRAPPIST-1 planets
Gliese 832c
Siden fundet af exoplaneten Gliese 832 b i 2008, er den blevet studeret grundigt. Gliese 832 b er speciel ved at være Jupiterklasse gasplanet med den længste kendte bane om en lille rød dværgstjerne. Det har ledt astronomer fra UTA på sporet af yderligere en planet om Gliese 832- Gliese 832 c. Og ifølge deres beregninger burde Gliese 832 c være en planet af på et sted mellem 1 og 15jordmasser, i en afstand af 0,25 til 2 astronomiske enheder fra stjernen. Det placerer den midt i stjernens biozone og muligvis med en masse der ligner Jordens.
En ideel kandidat til en beboelig planet!
Eurekalert

Kepler 1625 er en af de stjerner Kepler rumteleskopet har obsereveret og fundet en exoplanet - Kepler 1625b - om. Kepler rumteleskopet har observeret Kepler 1625 så længe at den har data fra 3 formørkelser af dens moderstjerner. Et hold forskere fra Columbia university har studeret dataene fra kepler rumteleskopet og fundet små forskelle i dens formørkelser som de har kunnet forklare med en model af en større måne om exoplaneten! Fundet er publiceret på arXiv; "..Exomoon Candidate Kepler-1625b I". Det mulige fund skal nu bekræftes af opfølgende observationer med Hubble