Op zoek naar een andere aarde

Een internationaal team van astronomen heeft een exoplaneet ontdekt - een buiten ons zonnestelsel - die een meer aardse baan heeft dan enige buitenaardse planeet die tot nu toe met dezelfde techniek is ontdekt.

De planeet vindt: De CoRot-satelliet wordt beheerd door het Franse ruimteagentschap CNES en heeft als missie om naar planeten buiten ons zonnestelsel te zoeken. Hier ondergaat het mechanische kwalificatietests voordat het wordt gelanceerd.

De planeet, genaamd CoRot-9b, werd ontdekt door de door de Fransen geëxploiteerde satelliet CoRot , die sinds 2006 in een baan om de aarde is. Het ruimtevaartuig detecteerde CoRot-9b door het dimmen van de helderheid van zijn ster te meten terwijl de planeet ervoor passeerde, een techniek die transitobservatie wordt genoemd. Door de kleine dip in helderheid kan de grootte van de planeet worden berekend. Door de hoeveelheid tijd te meten die de planeet nodig heeft om zijn baan te voltooien, kunnen onderzoekers de afstand van de planeet tot zijn ster bepalen.

De planeet reist elke 95 aardse dagen rond zijn ster, op een afstand van ongeveer de helft van die tussen de aarde en de zon. Deze afstand is nog steeds 10 keer verder dan enige andere planeet die met deze methode is ontdekt. De oppervlaktetemperatuur ligt tussen -23 en 157 °C, dus als CoRoT-9b een terrestrische planeet was zoals de aarde, zou het vloeibaar water op het oppervlak kunnen hebben, maar het is grotendeels gemaakt van waterstof en helium en daarom is het onwaarschijnlijk dat het leven ondersteunt.

Dit is de eerste keer dat we de atmosfeer van zo'n koele planeet buiten het zonnestelsel kunnen onderzoeken, zegt Jason Wright, een assistent-professor astronomie aan de Pennsylvania State University, die niet betrokken was bij de ontdekking. Wright zegt dat de bevinding een belangrijke stap voorwaarts is in het vinden van een aardachtige planeet die leven zou kunnen ondersteunen, een van de grootste doelen in de astronomie.

Astronomen gebruikten telescopen op de grond in Chili, Israël en Tenerife, een Spaans eiland voor de kust van Afrika, om hun vondst te bevestigen en om de massa van de planeet te bepalen door de zwaartekracht op zijn moederster te meten (deze aantrekkingskracht zorgt ervoor dat de ster te wiebelen).

Op basis van de massa- en straalmetingen schatten de astronomen de dichtheid van de planeet, wat waardevol is voor het begrijpen van de samenstelling en structuur, zegt Suzanne Aigrain, docent astrofysica aan de Universiteit van Oxford en onderdeel van het team van astronomen dat de planeet ontdekte. De nieuwe planeet heeft misschien een rotsachtige kern, maar de rest bestaat voornamelijk uit waterstof en helium, dus er zou geen vorm van leven kunnen bestaan ​​zoals we die kennen, zegt Aigrain.

Transit-technologie is state-of-the-art; het is op zijn hoogtepunt, zegt Wright. Dit is de eerste keer dat we een planeet met zo'n lange omlooptijd hebben gedetecteerd terwijl hij zo ver van de ster verwijderd is, zegt hij. Eerder ontdekte exoplaneten draaien veel dichterbij, waardoor ze extreem heet en moeilijk te bestuderen zijn.

Jennifer Geduld , een docent astrofysica aan de Universiteit van Exeter, in het VK, zegt dat er twee belangrijke technische uitdagingen zijn bij het afbeelden van planeten: het overwinnen van de contrastverhouding in het licht van de ster en de planeet, en het feit dat de planeten een typisch vrij dicht bij de gastheerster.

Ster licht, ster helder: De transitmethode voor het detecteren van planeten buiten ons zonnestelsel werkt door te zoeken naar de afname in helderheid van een ster die wordt veroorzaakt door een planeet die ervoor passeert. Astronomen gebruiken de gegevens om de grootte van de planeet en de afstand tot de ster te berekenen.

De transitmethode die door de CoRot-satelliet wordt gebruikt, gebruikt een telescoop om licht te verzamelen dat vervolgens naar een tweedelige camera wordt gevoerd. Een deel van de camera is ontworpen om naar sterren te zoeken; de andere is geoptimaliseerd om de subtiele variatie in het licht van een ster te detecteren. Europese onderzoekers bouwden een apparaat om de camera af te schermen van licht afkomstig van andere bronnen dan de objecten waar de telescoop naar kijkt.

NASA's Kepler-satelliet , die vorig jaar werd gelanceerd, gebruikt ook de transitmethode om aardachtige planeten te zoeken. Wright zegt dat het ruimtevaartuig een revolutie teweeg zal brengen in onze zoektocht naar bewoonbare planeten. Kepler heeft 42 detectoren die de helderheid van 150.000 sterren kunnen meten en de gegevens elke zes seconden opslaan. Niemand heeft ooit een [op de ruimte gebaseerd] instrument met dit soort precisie gebouwd, zegt William Borucki, hoofdonderzoeker van de wetenschappelijke missie van de Kepler-missie.

John Johnson, een assistent-professor astronomie bij Caltech, zegt dat de nieuwe bevinding van CoRot een voorbode is van het werk dat astronomen verwachten dat Kepler de komende jaren zal doen. Johnson voorspelt dat Kepler binnen drie tot zes jaar de eerste bewoonbare aarde buiten ons zonnestelsel zal vinden.

Als astronomen de samenstelling van exoplaneten die ze ontdekken echt willen begrijpen, moeten ze een nieuwe methode gebruiken die directe detectie wordt genoemd. Deze technologie maakt gebruik van een adaptief optisch systeem en een apparaat dat een coronagraaf wordt genoemd en dat zoveel mogelijk licht van de ster blokkeert om de planeet in beeld te brengen. De Hubble-ruimtetelescoop was in staat om met een coronagraaf een planeet rond de ster Fomalhuat in beeld te brengen, en slechts twee andere telescopen hebben deze mogelijkheid, de Keck Observatorium in Hawaï en de Zeer grote telescoop in Chili.

Directe beeldvormende instrumenten worden gebouwd voor de Gemini-observatorium in Chili, de Subaru telescoop in Japan, en de Very Large Telescope. NASA's volgende ruimtetelescoop, de James Webb Space Telescope, die in 2013 wordt gelanceerd, zal ook gebruikmaken van directe detectie. Als onderdeel van een Technology Development-programma heeft NASA onlangs een tweejarige subsidie ​​van $ 784.000 toegekend aan onderzoekers van het Rochester Institute of Technology in New York en het MIT Lincoln Laboratory, om een ​​van de fotondetectoren van Lincoln Lab aan te passen voor het afbeelden van planeten. De detector telt individuele fotonen digitaal, zegt Brian Aull, een technisch medewerker van het MIT Lincoln Laboratory. Het voordeel is dat het zeer zwakke objecten kan detecteren met betere signaal-ruiskarakteristieken dan conventionele detectortechnologie.

Het belangrijkste is het vinden van planeten, want om ons zonnestelsel beter te begrijpen, moeten we begrijpen hoe andere planetenstelsels zijn ontstaan, zegt Borucki. Als astronomen veel aardachtige planeten kunnen vinden, is de volgende stap het ontwikkelen van instrumenten die kunnen zoeken naar handtekeningen van leven. We moeten weten: is er leven daarbuiten, of zijn we alleen?

zich verstoppen