Medan planeten har varit låst de senaste två månaderna, ett nytt rymdteleskop som heter CHEOPS öppnade ögonen, tog sina första bilder av himlen och är nu öppen för affärer.

CHEOPS-uppdraget lägger till en unik twist i vetenskapen som allmänheten normalt förknippar med planetupptäckaruppdrag som Kepler och TESS. Kepler och TESS producerade många banbrytande upptäckter och förde antalet kända exoplaneter i tusental – så många att vi bara har skrapat på ytan av vad vi kan lära av dem. Följaktligen, istället för att bara hitta fler planeter, det primära målet med CHEOPS är att bättre förstå de planeter som vi redan har hittat.

Jag har varit i exoplanetfältet i mer än två decennier. Under större delen av den tiden hade jag turen att arbeta på NASA:s Kepler-uppdrag. Bland Keplers stora upptäckter är den förbryllande mängd planeter som den hittade. Två främsta exempel är de tusentals planeter vars storlekar faller i gapet mellan jorden och Neptunus. Kepler hittade också planeter med banor som bara är några timmar långa. Ingen av dessa planeter har motsvarigheter i solsystemet. Hur dessa planeter är, hur de bildas och hur de kom fram till sitt nuvarande tillstånd är frågor om pågående forskning. För att bättre förstå dessa planeter, vi måste ha bättre mått på deras egenskaper – deras storlekar, massor, sammansättning och atmosfärer. Astronomer kommer att vända sig till CHEOPS för att fylla dessa luckor i vår kunskap.

CHEOPS uppdrag översikt

Ett gemensamt Schweiz-ESA-uppdrag, CHOOPS, den "karakteriserande exoplanetsatelliten, " kommer att göra nyckelmätningar av storleken och albedo (reflektivitet) hos planeter som kretsar kring avlägsna stjärnor. CHEOPS lanserades i december 2019 från Sydamerikas norra kust, liftar som sekundär passagerare på en stor sojusraket.

Utmaningen med de flesta planeter som upptäcktes av Kepler-uppdraget är att de kretsar kring svaga stjärnor, vilket gör dem svåra att observera med något annat teleskop än Kepler själv (som har avslutat sitt arbete och inte längre fungerar). CHOOPS, å andra sidan, kommer att observera planeter som kretsar kring ljusa stjärnor som inte har studerats med den detaljnivå som Kepler en gång gav, och som CHEOPS nu kan tillhandahålla. Dessa planeter är mer mottagliga för det stora utbudet av kompletterande observationer från instrument på andra teleskop – vilket ger nya insikter om naturen hos dessa nyligen upptäckta planeter.

CHEOPS placerades i en "solsynkron" omloppsbana där den ständigt stannar ovanför jordens terminator - linjen på jorden som skiljer dag från natt. Satelliten observerar planeter när de passerar framför sina värdstjärnor med hjälp av en 32-centimeters spegel. Teleskopet är 10 gånger mindre än Kepler, men eftersom den kommer att observera ljusare stjärnor, den kan uppnå en precision som liknar Kepler – ett faktum som visades under idrifttagningsskedet. Och istället för att kontinuerligt (och samtidigt) observera hundra tusen stjärnor för att upptäcka nya planeter, CHEOPS tittar på individuella mål när och var planeten är känd för att vara där.

Vetenskap från CHEOPS-uppdraget

För de ljusaste solliknande stjärnorna, CHEOPS kan mäta storleken på planeter så små som jorden genom att se den del av stjärnljuset som blockeras av planeten när det passerar framför stjärnan. De förbättrade mätningarna av planetstorlekar gör det möjligt för forskare att bestämma en planets densitet, ger insikter i dess sammansättning och inre struktur. De etablerar också nyckelrelationen mellan planetstorlekar och deras massor, som berättar mer om de egenskaper som delas av planeter i många system.

Förutom planetstorlekar, CHEOPS kan mäta en planets "faskurva, " variationen i ljusstyrka på grund av planetens förändrade profil när den kretsar runt sin värdstjärna (som månens föränderliga faser). Faskurvan talar om för oss hur mycket ljus som reflekteras av planeten och, därför, några av egenskaperna hos dess yta, atmosfär och moln. Denna informationen, i tur och ordning, kan berätta mer om de förhållanden som kan finnas under molntopparna och på en planets yta. Till sist, eftersom CHEOPS mål är ljusa, de är goda kandidater för detaljerade observationer av deras atmosfärer med hjälp av stora markbaserade och rymdbaserade teleskop (som Extremely Large Telescope och James Webb Space Telescope).

I sista hand, genom att bättre förstå egenskaperna hos planeter som kretsar kring andra stjärnor, astronomer kan bättre förstå naturen hos planeterna i vårt eget solsystem. Vi kommer bättre att se hur våra planetariska syskon passar in i det bredare sammanhanget av planeter i galaxen och hur vår bildning och historia liknar, eller skiljer sig från, dessa främmande världar.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.