Medan de observerade stjärnsystemet HD 23472 med ESPRESSO-spektrografen (ESO), leddes ett team av Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaços (IA3) forskare Susana Barros (IA &Dep. de Física e Astronomia—Faculdade de Ciências da Universidade do Porto) , hittade tre superjordar och två superkvicksilver. Denna sista typ av exoplanet är fortfarande mycket sällsynt – med dessa två räknade finns det bara åtta kända super-Mercuries.

Syftet med studien, publicerad idag i tidskriften Astronomy &Astrophysics , var att karakterisera sammansättningen av små planeter och förstå hur den förändras med planetens position, temperatur och stjärnegenskaperna. Susana Barros säger att teamet syftade till att "studera övergången mellan att ha eller inte ha en atmosfär, vilket kan vara relaterat till atmosfärens avdunstning på grund av bestrålningen av stjärnan. Teamet fann att detta system består av tre superjordar med en betydande atmosfär och överraskande två super-Mercuries, som är de närmaste planeterna till stjärnan."

Av de fem planeterna i HD 23472-systemet har tre massor mindre än jorden. Dessa är bland de lättaste exoplaneterna vars massor mättes med hjälp av metoden för radiell hastighet, vilket endast var möjligt på grund av den mycket höga precisionen hos ESPRESSO, installerad i ESO:s Very Large Telescope (VLT), i Chile. Och närvaron av inte en utan två super-Mercuries gjorde att teamet ville gå längre.

Planeten Merkurius, i solsystemet, har en relativt större kärna och relativt mindre mantel än de andra planeterna, men astronomerna vet inte varför. Några möjliga förklaringar involverar ett jättelikt slag som tog bort en del av planetens mantel, eller så kunde en del av Merkurius mantel ha avdunstat på grund av dess höga temperatur. Överraskande nog hittades andra exoplaneter med liknande egenskaper, kallade super-Mercuries, nyligen runt andra stjärnor.

Barros säger, "För första gången har vi upptäckt ett system med två super-Mercuries. Detta gör att vi kan få ledtrådar om hur dessa planeter bildades, vilket kan hjälpa oss att utesluta vissa möjligheter. Till exempel, om en inverkan som är stor nog att att skapa ett super-Mercurius är redan mycket osannolikt, två gigantiska nedslag i samma system verkar mycket osannolikt. Vi vet fortfarande inte hur dessa planeter bildas, men det verkar vara kopplat till sammansättningen av moderstjärnan. Detta nya system kan hjälpa oss att ta reda på det."

Teammedlemmen Olivier Demangeon (IA &DFA-FCUP) säger:"Att förstå hur dessa två super-Mercuries har bildats kommer att kräva ytterligare karaktärisering av sammansättningen av dessa planeter. Eftersom dessa planeter har radier mindre än jorden, har nuvarande instrumentering inte känslighet för att undersöka sammansättningen av deras yta, eller förekomsten och sammansättningen av en potentiell atmosfär. Framtidens Extremely Large Telescope (ELT) och dess första generationens högupplösta spektrograf ANDES7 kommer för första gången att ge både de nödvändiga känslighet och precision för att försöka sådana observationer."

Men det slutliga målet är att hitta andra jordar. "Atmosfärens existens ger oss insikt i systemets bildning och utveckling och har också konsekvenser för planeternas beboelighet. Jag skulle vilja utvidga den här typen av studier till att omfatta längre perioder av planeter som har mer mottagliga temperaturer", säger Barros.

IA:s deltagande i ESPRESSO är en del av en bredare strategi för att främja exoplanetforskning i Portugal, genom att bygga, utveckla och definiera flera instrument och rymduppdrag, som ESA:s Cheops-uppdrag, som redan befinner sig i omloppsbana. Denna strategi kommer att fortsätta under de kommande åren, med lanseringen av ESA:s rymdteleskop PLATO, Ariel-uppdraget, och installationen av ANDES-spektrografen i nästa generations största teleskop, ESO:s ELT. + Utforska vidare

Astronomer upptäcker två "superjordar" som kretsar runt närliggande stjärna