I höstas, världen var upphetsad av upptäckten av en exoplanet som heter Ross 128 b, som ligger bara 11 ljusår från jorden. Nytt arbete från ett team under ledning av Diogo Souto från Brasiliens Observatório Nacional och inklusive Carnegies Johanna Teske har för första gången bestämt detaljerade kemiska överflöd av planetens värdstjärna, Ross 128.

Att förstå vilka element som finns i en stjärna i vilka överflöd som kan hjälpa forskare att uppskatta sammansättningen av exoplaneterna som kretsar kring dem, som kan hjälpa till att förutsäga hur planeterna liknar jorden.

"Tills nyligen, det var svårt att få detaljerade kemiska överflöd för denna typ av stjärna, "sa huvudförfattaren Souto, som utvecklade en teknik för att göra dessa mätningar förra året.

Som exoplanets värdstjärna Ross 128, cirka 70 procent av alla stjärnor i Vintergatan är röda dvärgar, som är mycket svalare och mindre än vår sol. Baserat på resultaten från stora planetsökningar, astronomer uppskattar att många av dessa röda dvärgstjärnor är värd för minst en exoplanet. Flera planetsystem runt röda dvärgar har varit nyskapare de senaste åren, inklusive Proxima b, en planet som kretsar närmaste stjärna till vår egen sol, Proxima Centauri, och de sju planeterna i TRAPPIST-1, som i sig inte är mycket större än vårt solsystems Jupiter.

Med hjälp av Sloan Digital Sky Survey:s spektroskopiska instrument APOGEE, laget mätte stjärnans nära-infraröda ljus för att härleda kolmängder, syre, magnesium, aluminium, kalium, kalcium, titan, och järn.

"APOGEE:s förmåga att mäta nära-infrarött ljus, där Ross 128 är ljusast, var nyckeln till denna studie, "Teske sa." Det tillät oss att ta upp några grundläggande frågor om Ross 128 b:s "Jordliknande", "Sa Teske.

När stjärnorna är unga, de omges av en skiva med roterande gas och damm från vilket steniga planeter samlas. Stjärnans kemi kan påverka innehållet på skivan, liksom den resulterande planetens mineralogi och inre struktur. Till exempel, mängden magnesium, järn, och kisel på en planet kommer att styra massförhållandet mellan dess inre kärna och mantelskikt.

Teamet bestämde att Ross 128 har järnhalter som liknar vår sol. Även om de inte kunde mäta dess överflöd av kisel, förhållandet mellan järn och magnesium i stjärnan indikerar att kärnan på dess planet, Ross 128 b, bör vara större än jordens.

Eftersom de kände till Ross 128 b:s minsta massa, och stjärnmängder, laget kunde också uppskatta ett intervall för planetens radie, som inte är möjligt att mäta direkt på grund av hur planetens bana är orienterad runt stjärnan.

Att känna till en planets massa och radie är viktigt för att förstå vad den består av, eftersom dessa två mätningar kan användas för att beräkna dess bulkdensitet. Vad mer, när man kvantifierar planeter på detta sätt, astronomer har insett att planeter med radier större än cirka 1,7 gånger jordens sannolikt är omgivna av ett gasformigt kuvert, som Neptunus, och de med mindre radier kommer sannolikt att vara mer steniga, som är vår egen hemmaplanet.

Den uppskattade radien för Ross 128 b indikerar att den ska vara stenig.

Slutligen, genom att mäta temperaturen på Ross 128 och uppskatta planetens radie kunde teamet avgöra hur mycket av värdstjärnans ljus som skulle reflektera från ytan av Ross 128 b, avslöjar att vår näst närmaste steniga granne sannolikt har ett tempererat klimat.

"Det är spännande vad vi kan lära oss om en annan planet genom att bestämma vad ljuset från dess värdstjärna berättar om systemets kemi, "Souto sa." Även om Ross 128 b inte är jordens tvilling, och det finns fortfarande mycket vi inte vet om dess potentiella geologiska aktivitet, vi kunde stärka argumentet att det är en tempererad planet som potentiellt kan ha flytande vatten på ytan. "