Exoplaneter

En ensom exoplanet
Sidne man i 2012 opdagede et koldt ensomt objekt som har fået det mundrette navn CFBDSIR J214947.2-040308.9, har man spekuleret over om det er en lille brun dværg, eller en stor ensom exoplanet uden moderstjerne. Et hold forskere som forsøgte at vise at den hørte til AB Doradus gruppen af af stjerner, viste at det gjorde den ikke. Men de kunne vise at den har for højt metalindhold til at være en brun dværg og dermed sandsynligvis er en yngre (½ mia år gl.) stor ensom exoplanet!

Se CFBDSIR 2149-0403: young isolated planetary-mass object or high-metallicity low-mass brown dwarf? på arXiv
Fritsvævende exoplanetNår stjerner dannes, dannes de oftest i hobe, og i sådanne stjernehobe kan der være planeter som enten er dannet som "forfejlede stjerner", eller som er blevet revet væk fra sin moderstjerne. Men da de ikke er oplyste er de næsten umilige at spore.
En gruppe astronomer har derfor istedet valgt at "veje" stjernehoben TW Hydra og ved hjælp af denne "initial mass function", har de sandsynliggjort at der må være en hel del større gasplaneter i drift mellem hobens stjerner

Kilde: Hunting for giant planet analogs in our own backyard fra Carneige
Fjernt solsystemKepler rumteleskopeyt har bidraget til en væsentlig detl af de tusinder af exoplanet-systemer man har fundet; Ialt har man nu fundet og bekræftet over 4000 exoplaneter om 3200 stjerner. Af de 3200 stjerne/planetsystemer har 656 flere end en planet om sig og er "rigtige" planetsystemer.
Det gør jo solsystemet til medlem af en lidt speciel gruppe af stjerner med planetsystemer om sig.

Men i jagten på tegn på planeter, må man ofte isolere planeternes påvirkning af stjernerne, ved at antage at der er to slags stjerner: Stjerner med kun én planet om sig og stjerner med mange planeter om sig - Den såkaldte 'Kepler diktomi', som skal gøre det enklere at identificere spor efter planeter i stjernernes lysvariationer.

Exoplanet systemMen med fundet af et planetsystem med hele 7 Jordlignende planeter om sig, begynder man at sætte spørgsmålstegn ved denne forenkling. En ny undersøgelse kaldet A Flat Inner Disk Model as an Alternative to the Kepler Dichotomy in the Q1 to Q16 Planet Population viser at at forenklingen kan være unødvendig og ligefrem forkert

I stedet har de forsøgt at antage at indre planeter, altid kredser i et har et fladt indre kredsløb, ligesom Solsystemets indre planeter som alle kredser om Solen i næsten nøjagtigt samme plan. De har så kørt analyser og simulationer af de i forvejen kendte planeter og planetsystemer og fundet at de faktisk passer endnu bedre end med Kepler Diktomien

Konsekvensen er at:
1. Man kan have overset en mængde mindre indre exoplaneter
2. Solsystemets flade indre solsystem kan være mere regelen end undtagelsen

Kilde: >a href="http://www.anu.edu.au/news/all-news/far-away-planet-systems-are-shaped-like-the-solar-system" target="new">Australian National Observatory
Bare 40 lysår væk har astronomerne fundet et exoplanetsystem med syv jordlignende planeter. Tre af planeterne ligger i den beboelige zone - også kaldet guldlokzonen, og her kan der være have med vand, og dermed også sandsynlighed for liv. Nyheden offentliggøres i tidsskriftet Nature onsdag, og det er observationer foretaget med flere forskellige teleskoper på jordoverfladen og i rummet, som har bidraget til denne opdagelse af det største antal jordlignende planeter, som endnu er fundet omkring en enkelt stjerne. Det er også det største kendte antal nye verdener om en enkelt stjerne, som kan have flydende vand på overfladen. ESOs VLT er et af de teleskoper, som har været i sving for at detektere planeterne i færd med at passere ind foran deres stjerne - den, som har fået navnet TRAPPIST-1.

Astronomerne har brugt TRAPPIST–South teleskopet på ESOs La Sillaobservatorium, Very Large Telescope (VLT) på Paranal og NASA Spitzer Space Telescope, og desuden andre teleskoper Verden over. Det har givet bekræftelse af, at der findes mindst syv små planeter, som kredser omkring den kolde røde dværgstjerne TRAPPIST-1. Alle planeterne er af nogenlunde samme størrelse som Jorden.

De har fået betegnelserne TRAPIST-1b, c, d, e, f, g og h i rækkefølge inde fra stjernen.

Når planeterne hver for sig passerer foran stjernen, set her fra Jorden - det, som kaldes en transit - kan astronomerne aflæse informationer om planeternes størrelser, sammensætning og baner. I det mindste er de seks inderste planeter sammenlignelige med Jorden i både størrelse og temperatur.

Hovedforfatter på artiklen i Nature er Michaël Gillon fra STAR Institute på Universitetet i Liège i Belgien. Han er rigtig glad for de nye opdagelse: "Det her er et helt fantastisk planetsystem - ikke blot fordi vi har fundet så mange planeter, men også fordi de alle i forbavsende grad ligner Jorden!"


TRAPPIST1-1 har en masse på bare 8% af Solens, så den er blandt stjerner at regne meget lille; faktisk kun en smule større end planeten Jupiter. Stjernen er tæt på os i retning af stjernebilledet Aquarius, men den er alligevel ganske svagtlysende. Stjernen kaldes en ultrakold rød dværgstjerne, dels fordi den altså er ret lille, dels fordi dens farve er dybrød, og endelig fordi dens overfladetemperatur "kun" er omkring 2550 grader - og det er koldt for en stjerne. Astronomerne har forventet, at der er mange jordligende planeter omkring denne slag dværgstjerner, med baner tæt inde omkring stjernen, men TRAPPIST-1 systemet er det første, hvor det er lykkedes at finde dem.

Medforfatter Amaury Triaud fortsætter: "Energiudsendelsen fra dværgstjerner af samme type som TRAPPIST-1 er meget ringe, sammenlignet med vores Sol. Hvis der skal være flydende vand på overfladen af planeter i kredsløb om denne slags stjerner, må de nødvendigvis befinde sig meget tættere på stjernen, end det, vi ser i Solsystemet. Det, vi ser omkring TRAPPIST-1 er heldigvis lige netop sådan en meget tæt gruppering."

Forskerholdet har fastslået, at alle planeterne i systemet har lignende størrelser som Jorden og Venus i Solsystemet, eller måske en smule mindre. Målingerne af gennemsnitstæthederne tyder på, at i det mindste de seks inderste planeter sandsynligvis er klippeplaneter.

Planeternes banediametre er ikke meget større end hvad der gælder for de fire store måner, som kredser omkring Jupiter, og banerne er meget mindre end Merkurs bane omkring Solen. Imidlertid bevirker den ringe størrelse af TRAPPIST-1 og dens lave overfladetemperatur, at de nære planeter omkring den modtager en mængde strålingsenergi, som er sammenlignelig med den, som de indre planeter i vores eget Solsystem modtager. TRAPPIST-1c, d og får henholdsvis den samme energi fra stjernen, som Venus, Jorden og Mars får fra Solen.

Alle de syv planeter i systemet kan have flydende vand på overfladen, selvom deres forskellige afstande gør det mere sandsynligt for nogen end for andre af dem. Klimamodellerne viser, at de inderste planeter TRAPPIST-1b, c og d formentlig er for varme til at kunne have flydende vand, bortset fra i et mindre område på overfladerne. Baneafstanden for den yderste planet TRAPPIST-1h er endnu ubekræftet, men den ligger sandsynligvis for langt ude i kulden til at kunne have flydende vand - med mindre der er alternative opvarmningsprocesser i sving[5]. Men TRAPPIST-1e, f og g ligger lige netop i det rigtige område, hvor der hverken er for varmt eller for koldt. Det er det, der er den hellige gral for de astronomer, som er planetjægere, nemlig i stjernens beboelige zone, og her kan der findes hele oceaner af overfladevand.

Med de nye opdagelser er TRAPPIST-1 systemet blevet et meget vigtigt mål for videre udforskning. Allerede nu bruges NASA/ESA Hubble Space Telescope til at kigge efter atmosfærer omkring planeterne, og medlem af forskerholdet Emmanuël Jehin er spændt på, hvad fremtiden bringer:
"Med de nye generationer af teleskoper, som er på vej, som for eksempel ESOs European Extremely Large Telescope og NASA/ESA/CSA James Webb Space Telescope, vil vi kunne søge efter vand og måske endda spor efter liv på disse her Verdener."

Kilde: ESO og NASA
Der er 2 teorier om store gas-exoplaneter (kaldet "jupiters"); Enten dannes de efter en sten kerne er blevet stor nok til at tiltrække store mængder gasser, eller også dannes de meget hurtigt, så gassen ikke når at slipper væk; Men fund af store gasplaneter meget tæt på moderstjernerne passer ikke sammen med disse teorier. Men nye simulationer som bruger begge teorier, forudsiger at gasplaneter i afstande der svarer til Jupiter/Saturns må være almindelige om sollignende stjerner - planeter vi hidtil må have overset fordi teorierne og dermed simulationerne ikke stemte
Kilde: "Prediction: More gas-giants will be found orbiting Sun-like stars" fra Carneige Science