Astronomer har upptäckt en atmosfär runt superjorden GJ 1132b. Detta markerar den första upptäckten av en atmosfär runt en supermassa med låg massa, när det gäller radie och massa den mest jordliknande planeten runt vilken en atmosfär ännu har detekterats. Således, detta är ett viktigt steg på vägen mot upptäckt av liv på en exoplanet. Laget, som inkluderar forskare från Max Planck Institute for Astronomy, använde 2,2 m ESO/MPG-teleskopet i Chile för att ta bilder av planetens värdstjärna, GJ 1132, och mätte den svaga minskningen av ljusstyrkan när planeten och dess atmosfär absorberade en del av stjärnljuset medan de passerade direkt framför deras värdstjärna.

Även om det inte är upptäckt av liv på en annan planet, det är ett viktigt steg i rätt riktning:upptäckten av en atmosfär runt superjorden GJ 1132b markerar första gången en atmosfär har detekterats runt en planet med en massa och radie nära jordens massa och radie (1,6 jordmassor, 1.4 Jordradier).

Astronomernas nuvarande strategi för att hitta liv på en annan planet är att upptäcka den kemiska sammansättningen av planetens atmosfär, på utkik efter vissa kemiska obalanser som kräver närvaro av levande organismer som en förklaring. När det gäller vår egen jord, närvaron av stora mängder syre är ett sådant spår.

Vi är fortfarande långt ifrån den upptäckten. Fram till arbetet som beskrivs i denna artikel, de (få!) observationer av ljus från exoplanetatmosfärer involverade alla planeter mycket massivare än jorden:gasjättar-släktingar till vårt eget solsystems Jupiter-och en stor superjord med mer än åtta gånger jordens massa. Med den nuvarande observationen, vi har tagit de första preliminära stegen för att analysera atmosfären av mindre, planeter med lägre massa som är mycket mer jordliknande i storlek och massa.

Planeten i fråga, GJ 1132b, kretsar kring den röda dvärgstjärnan GJ 1132 i den södra stjärnbilden Vela, på ett avstånd av 39 ljusår från oss. Nyligen, systemet har granskats av ett team under ledning av John Southworth (Keele University, STORBRITANNIEN). Projektet var tänkt, och observationerna samordnade, av Luigi Mancini, tidigare vid Max Planck Institute for Astronomy (MPIA) och arbetar nu vid universitetet i Rom Tor Vergata. Ytterligare MPIA -teammedlemmar var Paul Mollière och Thomas Henning.

Teamet använde GROND-kameran vid 2,2 m ESO/MPG-teleskopet vid European Southern Observatory i Chile för att observera planeten samtidigt i sju olika våglängdsband. GJ 1132b är en transiterande planet:Ur observatörens perspektiv på jorden, den passerar direkt framför sin stjärna var 1,6 dag, blockerar en del av stjärnans ljus.

Storleken på stjärnor som GJ 1132 är välkänd från stjärnmodeller. Från den bråkdel av stjärnljus som blockeras av planeten, astronomer kan härleda planetens storlek - i det här fallet cirka 1,4 gånger jordens storlek. Avgörande, de nya observationerna visade att planeten var större vid en av de infraröda våglängderna än vid de andra. Detta antyder närvaron av en atmosfär som är ogenomskinlig för detta specifika infraröda ljus (vilket gör att planeten verkar större) men transparent för alla andra. Olika möjliga versioner av atmosfären simulerades sedan av teammedlemmar vid University of Cambridge och Max Planck Institute for Astronomy. Enligt dessa modeller, en atmosfär rik på vatten och metan skulle förklara observationerna mycket bra.

Upptäckten kommer med de vanliga exoplanetens varningar:medan den är något större än jorden, och med 1,6 gånger jordens massa (enligt tidigare mätningar), observationer hittills ger inte tillräckligt med data för att avgöra hur lik eller olik GJ 1132b är Jorden. Möjligheterna inkluderar en "vattenvärld" med en atmosfär av het ånga.

Atmosfärens närvaro är en anledning till försiktig optimism. M -dvärgar är de vanligaste typerna av stjärnor, och visa höga aktivitetsnivåer; för några upplägg, denna aktivitet (i form av bloss och partikelströmmar) kan förväntas blåsa bort närliggande planets atmosfär. GJ 1132b ger ett hoppfullt motexempel på en atmosfär som har bestått i miljarder år (det vill säga tillräckligt länge för att vi ska upptäcka det). Med tanke på det stora antalet M -dvärgstjärnor, sådana atmosfärer kan innebära att förutsättningarna för livet är ganska vanliga i universum.

Hur som helst, de nya observationerna gör GJ 1132b till ett högprioriterat mål för ytterligare studier med hjälp av instrument som Hubble Space Telescope, ESO:s mycket stora teleskop, och James Webb rymdteleskop planeras att lanseras 2018.

Det arbete som beskrivs här har publicerats som J. Southworth et al., "Detektering av atmosfären på 1,6 jordmassa exoplaneten GJ 1132B" i Astronomisk tidskrift .