Denne kunstners indtryk viser exoplaneten LHS 1140b, som kredser om en rød dværgstjerne 40 lysår fra Jorden og kan være den nye indehaver af titlen 'bedste sted at lede efter tegn på liv hinsides Solsystemet'. Ved at bruge ESO's HARPS-instrument på La Silla, og andre teleskoper rundt om i verden, et internationalt hold af astronomer opdagede denne superjord, der kredser i den beboelige zone omkring den svage stjerne LHS 1140. Denne verden er lidt større og meget mere massiv end Jorden og har sandsynligvis bevaret det meste af sin atmosfære. Kredit:ESO/spaceengine.org
Den nyopdagede superjord LHS 1140b kredser i den beboelige zone omkring en svag rød dværgstjerne ved navn LHS 1140, i stjernebilledet Cetus (Havmonsteret). Røde dværge er meget mindre og køligere end Solen og, selvom LHS 1140b er ti gange tættere på sin stjerne, end Jorden er på Solen, den modtager kun omkring halvt så meget sollys fra sin stjerne som Jorden og ligger midt i den beboelige zone. Banen ses næsten på kanten fra Jorden, og da exoplaneten passerer foran stjernen én gang pr. bane, blokerer den lidt af dens lys hver 25. dag.
"Dette er den mest spændende exoplanet, jeg har set i det sidste årti, " sagde hovedforfatter Jason Dittmann fra Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (Cambridge, USA). "Vi kunne næppe håbe på et bedre mål til at udføre en af de største missioner i videnskaben - at lede efter beviser på liv uden for Jorden."
"De nuværende forhold for den røde dværg er særligt gunstige - LHS 1140 roterer langsommere og udsender mindre højenergistråling end andre lignende lavmassestjerner, " forklarer teammedlem Nicola Astudillo-Defru fra Geneva Observatory, Schweiz.
For at livet, som vi kender det, eksisterer, en planet skal have flydende overfladevand og bevare en atmosfære. Når røde dværgstjerner er unge, de er kendt for at udsende stråling, der kan være skadelig for atmosfæren på de planeter, der kredser om dem. I dette tilfælde, planetens store størrelse betyder, at et magmahav kunne have eksisteret på dens overflade i millioner af år. Dette sydende hav af lava kunne føre damp ind i atmosfæren længe efter, at stjernen er faldet til ro til sin strøm, konstant glød, genopfylde planeten med vand.
MEarth-Syd teleskoparrayet, beliggende på Cerro Tololo i Chile, søger efter planeter ved at overvåge lysstyrken af nærliggende, små stjerner. Dette billede viser arrayet, bestående af otte 40 cm teleskoper, i skumringen. Kredit:Jonathan Irwin
Opdagelsen blev oprindeligt gjort med MEarth-anlægget, som opdagede den første afsløring, karakteristiske fald i lyset, da exoplaneten passerede foran stjernen. ESO's HARPS instrument, den højnøjagtige Radial Velocity Planet Searcher, foretog derefter afgørende opfølgende observationer, som bekræftede tilstedeværelsen af superjorden. HARPS hjalp også med at fastlægge omløbsperioden og gjorde det muligt at udlede exoplanetens masse og tæthed.
Astronomerne vurderer planetens alder til at være mindst fem milliarder år. De udledte også, at den har en diameter, der er 1,4 gange større end Jorden - næsten 18.000 kilometer. Men med en masse omkring syv gange større end Jorden, og dermed en meget højere tæthed, det antyder, at exoplaneten sandsynligvis er lavet af sten med en tæt jernkerne.
Denne superjord kan være den bedste kandidat endnu for fremtidige observationer til at studere og karakterisere dens atmosfære, hvis der findes en. To af de europæiske medlemmer af holdet, Xavier Delfosse og Xavier Bonfils begge ved CNRS og IPAG i Grenoble, Frankrig, konkluder:"LHS 1140-systemet kan vise sig at være et endnu vigtigere mål for den fremtidige karakterisering af planeter i den beboelige zone end Proxima b eller TRAPPIST-1. Dette har været et bemærkelsesværdigt år for opdagelser af exoplaneter!".
I særdeleshed, observationer, der snart kommer op med NASA/ESA Hubble-rumteleskopet, vil være i stand til at vurdere nøjagtigt, hvor meget højenergistråling, der overskydes på LHS 1140b, så dens evne til at understøtte livet kan begrænses yderligere.
Længere ude i fremtiden – når nye teleskoper som ESO's Extremely Large Telescope er i drift – er det sandsynligt, at vi vil være i stand til at foretage detaljerede observationer af exoplaneternes atmosfærer, og LHS 1140b er en exceptionel kandidat til sådanne undersøgelser.
Denne forskning blev præsenteret i et papir med titlen "En tempereret stenet super-jord, der passerer en nærliggende kølig stjerne", af J. A. Dittmann et al. at optræde i journalen Natur den 20. april 2017.