Naturen hos planeter som kretsar kring stjärnor i andra system kommer att vara i fokus för ESA:s fjärde medelklassuppdrag för vetenskap, ska lanseras i mitten av 2028.

Ariel, det Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-undersökningsuppdraget, valdes ut av ESA idag som en del av sin Cosmic Vision-plan.

Uppdraget tar upp ett av nyckelteman för Cosmic Vision:Vilka är förutsättningarna för planetbildning och uppkomsten av liv?

Tusentals exoplaneter har redan upptäckts med ett stort antal massor, storlekar och banor, men det finns inget uppenbart mönster som kopplar dessa egenskaper till moderstjärnans natur. Särskilt, det finns en lucka i vår kunskap om hur planetens kemi är kopplad till miljön där den bildades, eller om typen av värdstjärna driver fysiken och kemin i planetens evolution.

Ariel kommer att ta upp grundläggande frågor om vad exoplaneter är gjorda av och hur planetsystem bildas och utvecklas genom att undersöka atmosfären hos hundratals planeter som kretsar kring olika typer av stjärnor, gör det möjligt att bedöma mångfalden av egenskaper hos både enskilda planeter och inom populationer.

Observationer av dessa världar kommer att ge insikter i de tidiga stadierna av planetarisk och atmosfärisk bildning, och deras efterföljande utveckling, i sin tur bidrar till att sätta vårt eget solsystem i ett sammanhang.

"Ariel är ett logiskt nästa steg i exoplanetvetenskap, gör det möjligt för oss att gå vidare med viktiga vetenskapliga frågor angående deras bildning och utveckling, samtidigt som det hjälper oss att förstå jordens plats i universum, säger Günther Hasinger, ESA:s vetenskapschef.

"Ariel kommer att tillåta europeiska forskare att upprätthålla konkurrenskraften inom detta dynamiska område. Det kommer att bygga på erfarenheterna och kunskaperna från tidigare exoplanetuppdrag."

Uppdraget kommer att fokusera på varma och heta planeter, allt från superjordar till gasjättar som kretsar nära sina moderstjärnor, dra fördel av deras välblandade atmosfärer för att dechiffrera deras bulksammansättning.

Ariel kommer att mäta atmosfärernas kemiska fingeravtryck när planeten korsar framför sin värdstjärna, observera mängden avbländning vid en precisionsnivå av 10–100 ppm i förhållande till stjärnan.

Förutom att upptäcka tecken på välkända ingredienser som vattenånga, koldioxid och metan, den kommer också att kunna mäta mer exotiska metallföreningar, sätta planeten i ett sammanhang med värdstjärnans kemiska miljö.

För ett utvalt antal planeter, Ariel kommer också att göra en djupgående undersökning av deras molnsystem och studera säsongsbetonade och dagliga atmosfäriska variationer.

Ariels teleskop i meterklass kommer att fungera vid synliga och infraröda våglängder. Den kommer att skjutas upp på ESA:s nya Ariane 6-raket från Europas rymdhamn i Kourou i mitten av 2028. Den kommer att fungera från en bana runt den andra Lagrangepunkten, L2, 1,5 miljoner kilometer direkt "bakom" jorden sett från solen, på ett första fyraårigt uppdrag.

Efter valet av ESA:s vetenskapsprogramkommitté, Uppdraget kommer att fortsätta i ytterligare en omgång av detaljerade uppdragsstudier för att definiera satellitens design. Detta skulle leda till "antagande" av uppdraget – som för närvarande planeras till 2020 – varefter en industrientreprenör kommer att väljas ut för att bygga det.

Ariel valdes bland tre kandidater, tävlar mot rymdplasmafysikuppdraget Thor (Turbulence Heating ObserveR) och högenergiastrofysikuppdraget Xipe (röntgenbildande Polarimetry Explorer).