Første måling af isotoper i atmosfæren af ​​exoplanet

Et internationalt hold af astronomer er blevet de første i verden til at opdage isotoper i atmosfæren på en exoplanet. Det drejer sig om forskellige former for kulstof i den gasformige kæmpeplanet TYC 8998-760-1 b i en afstand af 300 lysår i stjernebilledet Musca. Det svage signal blev målt med ESO's Very Large Telescope i Chile og synes at indikere, at planeten er relativt rig på kulstof-13. Astronomerne spekulerer i, at det skyldes, at planeten er dannet i stor afstand fra sin moderstjerne. Forskningen offentliggøres i det videnskabelige tidsskrift Nature torsdag.

Isotoper er forskellige former for det samme atom, men med varierende antal neutroner i kernen. For eksempel, kulstof med seks protoner har typisk seks neutroner (kulstof-12), men lejlighedsvis syv (kulstof-13) eller otte (kulstof-14). Dette ændrer ikke meget på kulstoffets kemiske egenskaber, men isotoper dannes på forskellige måder og reagerer ofte lidt forskelligt på de herskende forhold. Isotoper bruges derfor inden for en bred vifte af forskningsfelter:fra opdagelse af hjerte-kar-sygdomme eller kræft til undersøgelse af klimaændringer og aldersbestemmelse af fossiler og klipper.

Ganske speciel

Astronomerne var i stand til at skelne kulstof-13 fra kulstof-12, fordi det absorberer stråling i lidt forskellige farver. "Det er virkelig ret specielt, at vi kan måle dette i en exoplanetatmosfære, på så stor afstand, " siger Leiden Ph.D.-studerende Yapeng Zhang, første forfatter til artiklen.

Astronomerne havde forventet at opdage, at omkring et ud af 70 kulstofatomer var kulstof-13, men for denne planet ser det ud til at være dobbelt så meget. Tanken er, at det højere kulstof-13 på en eller anden måde er relateret til dannelsen af ​​exoplaneten.

Medforfatter Paul Mollière, fra Max Planck Institute for Astronomy i Heidelberg, Tyskland, siger, "Planeten er mere end 150 gange længere væk fra sin moderstjerne, end vores Jord er fra vores sol. På så stor en afstand, is er muligvis dannet med mere kulstof-13, forårsager den højere brøkdel af denne isotop i planetens atmosfære i dag."

'Min exoplanet'

Planeten selv, TYC 8998-760-1 b, blev opdaget for kun to år siden af ​​Leiden Ph.D. studerende Alexander Bohn, medforfatter til artiklen. "Det er fantastisk, at denne opdagelse er blevet gjort tæt på 'min' planet. Det vil formentlig være den første af mange."

Ignas Snellen, professor i Leiden og i mange år drivkraften bag dette emne, er frem for alt stolt. "Forventningen er, at isotoper i fremtiden vil hjælpe yderligere til at forstå præcis, hvordan, hvor og hvornår planeter dannes. Dette er blot begyndelsen."