Den nyupptäckta superjorden LHS 1140b kretsar i den beboeliga zonen runt en svag röd dvärgstjärna vid namn LHS 1140, i stjärnbilden Cetus (Sjömonstret). Röda dvärgar är mycket mindre och kallare än solen och, även om LHS 1140b är tio gånger närmare sin stjärna än jorden är solen, den får bara ungefär hälften så mycket solljus från sin stjärna som jorden och ligger mitt i den beboeliga zonen. Banan ses nästan kant från jorden och när exoplaneten passerar framför stjärnan en gång per bana blockerar den lite av dess ljus var 25:e dag.

"Det här är den mest spännande exoplanet jag har sett under det senaste decenniet, " sa huvudförfattaren Jason Dittmann från Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (Cambridge, USA). "Vi kunde knappast hoppas på ett bättre mål för att utföra ett av de största uppdragen inom vetenskapen - att leta efter bevis på liv bortom jorden."

"De nuvarande förhållandena för den röda dvärgen är särskilt gynnsamma - LHS 1140 snurrar långsammare och avger mindre högenergistrålning än andra liknande stjärnor med låg massa, " förklarar teammedlemmen Nicola Astudillo-Defru från Geneva Observatory, Schweiz.

För att livet som vi känner det ska existera, en planet måste ha flytande ytvatten och behålla en atmosfär. När röda dvärgstjärnor är unga, de är kända för att avge strålning som kan vara skadlig för atmosfären på planeterna som kretsar kring dem. I detta fall, planetens stora storlek betyder att ett magmahav kunde ha funnits på dess yta i miljontals år. Detta sjudande hav av lava kan mata in ånga i atmosfären långt efter att stjärnan har lugnat sig till sin ström, stadigt sken, fylla på planeten med vatten.

Upptäckten gjordes ursprungligen med MEarth-anläggningen, som upptäckte den första kontrollampan, karakteristiska fall i ljus när exoplaneten passerade framför stjärnan. ESO:s HARPS-instrument, planetsökaren med hög noggrannhet, radiell hastighet, gjorde sedan avgörande uppföljande observationer som bekräftade närvaron av superjorden. HARPS hjälpte också till att fastställa omloppsperioden och gjorde att exoplanetens massa och densitet kunde härledas.

Astronomerna uppskattar planetens ålder till minst fem miljarder år. De drog också slutsatsen att den har en diameter som är 1,4 gånger större än jorden – nästan 18 000 kilometer. Men med en massa som är cirka sju gånger större än jorden, och därmed en mycket högre densitet, det antyder att exoplaneten troligen är gjord av sten med en tät järnkärna.

Denna superjord kan vara den bästa kandidaten hittills för framtida observationer för att studera och karakterisera dess atmosfär, om en sådan finns. Två av de europeiska medlemmarna i laget, Xavier Delfosse och Xavier Bonfils båda vid CNRS och IPAG i Grenoble, Frankrike, avsluta:"LHS 1140-systemet kan visa sig vara ett ännu viktigare mål för framtida karaktärisering av planeter i den beboeliga zonen än Proxima b eller TRAPPIST-1. Detta har varit ett anmärkningsvärt år för upptäckter av exoplaneter!".

Särskilt, observationer som kommer upp inom kort med NASA/ESA rymdteleskop Hubble kommer att kunna bedöma exakt hur mycket högenergistrålning som duschas på LHS 1140b, så att dess förmåga att försörja livet ytterligare kan begränsas.

Längre in i framtiden – när nya teleskop som ESO:s Extremely Large Telescope är i drift – är det troligt att vi kommer att kunna göra detaljerade observationer av exoplaneternas atmosfärer, och LHS 1140b är en exceptionell kandidat för sådana studier.

Denna forskning presenterades i en artikel med titeln "A temperate rocky super-Earth transiting a closely cool star", av J.A. Dittmann et al. att synas i journalen Natur den 20 april 2017.