Ontdek de geheimen van een nabijgelegen wereld ter grootte van de aarde

Hubble-telescoop bevestigt zijn aardachtige afmetingen Exoplaneet LTT 1445Ac biedt nieuwe inzichten in de samenstelling ervan en het potentieel voor verder atmosferisch onderzoek.

Veel planeten rond nabije sterren zijn niet direct waarneembaar. In plaats daarvan worden ze gevonden wanneer ze tijdelijk langs hun moederster passeren, een gebeurtenis die een transit wordt genoemd. Tijdens de transit blokkeren ze een beetje licht van de ster, waardoor schaduwen ontstaan ​​voor aardwaarnemers.

Astronomen leren veel van deze vluchtige gebeurtenissen. Ze kunnen de omlooptijd van een planeet meten, de atmosfeer bestuderen en de omvang ervan schatten. Het lastige is dat de planeet tijdens de transitie alleen de rand van de ster raakt, wat een onnauwkeurige meting van de diameter oplevert.

Een van deze nabijgelegen exoplaneten, LTT 1445Ac, op slechts 22 lichtjaar afstand, werd voor het eerst geïdentificeerd door NASADoorreizende exoplaneetonderzoeksatelliet (hij-geit). Maar TESS beschikt niet over de optische resolutie die nodig is om de diameter van een planeet nauwkeurig te bepalen door zijn pad langs de ster te verfijnen.

Hubble heeft met zijn scherpe visie nauwkeurig de diameter van de planeet gemeten, die slechts 1,07 maal de diameter van de aarde bedroeg. Dit maakt het qua omvang het neefje van de aarde. Maar daar houdt alle gelijkenis op. LTT 1445Ac bevindt zich te dicht bij de rode dwergzon om bewoonbaar te zijn. Oppervlaktetemperaturen liggen rond de 500 graden F – Temperaturen in de pizzaoven.

Dit is een artistieke weergave van de nabijgelegen exoplaneet LTT 1445Ac ter grootte van de aarde. De planeet draait rond een rode dwergster. De ster bevindt zich in een drievoudig systeem, met rechtsboven twee dicht om elkaar heen draaiende rode dwergen. De zwarte stip vóór de helderrode bol in het midden van de afbeelding is de planeet LTT 1445Ac die de zijkant van de ster kruist. De oppervlaktetemperatuur van de planeet bedraagt ​​ongeveer 500 graden Fahrenheit. Linksonder op de voorgrond bevindt zich een andere planeet in het systeem, LTT 1445Ab. Dit tafereel werd op 22 lichtjaar afstand vastgelegd, terwijl we terugkeken naar onze Zon, de heldere vlek rechtsonder. Sommige achtergrondsterren maken deel uit van het sterrenbeeld Boötes. Afbeelding tegoed: NASA, ESA, Leah Hostak (STScI)

De Hubble-ruimtetelescoop meet de grootte van de dichtstbijzijnde transitplaneet ter grootte van de aarde

NASA’s Hubble-ruimtetelescoop heeft de grootte gemeten van de dichtstbijzijnde exoplaneet ter grootte van de aarde die door het gezicht van een nabijgelegen ster gaat. Deze uitlijning, een transit genoemd, opent de deur voor latere studies om te zien wat voor soort atmosfeer er in de rotsachtige wereld zou kunnen bestaan.

De kleine planeet, LTT 1445Ac, werd voor het eerst ontdekt door NASA’s Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) in 2022. De geometrie van het baanvlak van de planeet ten opzichte van zijn ster, gezien vanaf de aarde, was echter onzeker omdat TESS niet over de vereiste optische resolutie beschikt. . . Dit betekent dat er sprake kan zijn van zogenaamde detectie Begrazingsovergang, waar de planeet slechts een klein deel van de schijf van de moederster passeert. Dit zou leiden tot een onnauwkeurige minimale diameter van de planeet.

“Er was een mogelijkheid dat dit systeem een ​​ongelukkige geometrie had, en als dat zo was, zouden we niet de juiste maat hebben gemeten. Maar dankzij de capaciteiten van Hubble konden we de diameter bepalen”, zegt Emily Bass van het Center for Astrophysics van Harvard en Smithsonian in Cambridge, Massachusetts.

Uit de waarnemingen van Hubble blijkt dat de planeet een volkomen normale doorgang door de schijf van de ster maakt, wat resulteert in een werkelijke grootte van slechts 1,07 maal de diameter van de aarde. Dit betekent dat de planeet een rotsachtige wereld is, net als de aarde, met ongeveer dezelfde zwaartekracht aan het oppervlak. Maar bij een oppervlaktetemperatuur van ongeveer 500 graden Fahrenheit is het te warm voor het leven zoals wij dat kennen.

Deze grafiek vergelijkt twee scenario’s van hoe een exoplaneet ter grootte van de aarde voor zijn gastster zou kunnen passeren. Het onderste pad toont de planeet die de ster betuttelt. Het bestuderen van het licht van een dergelijke doorgang zou kunnen leiden tot een onnauwkeurige schatting van de omvang van de planeet, waardoor deze kleiner lijkt dan hij in werkelijkheid is. Het bovenste pad vertoont een perfecte geometrie, waarbij de planeet de hele schijf van de ster doorkruist. De resolutie van de Hubble-ruimtetelescoop kan onderscheid maken tussen deze twee scenario’s, wat resulteert in een nauwkeurige meting van de diameter van de planeet. Afbeelding tegoed: NASA, ESA, Elizabeth Wheatley (STScI)

De planeet draait rond de ster LTT 1445A, die deel uitmaakt van een drievoudig systeem van drie rode dwergsterren op 22 lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Rivier. De ster heeft nog twee andere gerapporteerde planeten die groter zijn dan LTT 1445Ac. Er is nog een hecht paar van twee andere dwergsterren, LTT 1445B en C, op ongeveer 5 miljard kilometer afstand van LTT 1445A, die ook door Hubble werd geïdentificeerd. De uitlijning van de drie sterren en de zijwaartse baan van het BC-paar geven aan dat alles in het systeem coplanair is, inclusief de bekende planeten.

“Transiterende planeten zijn interessant omdat we hun atmosfeer kunnen beschrijven met behulp van spectroscopie, niet alleen met de Hubble-telescoop maar ook met de James Webb-ruimtetelescoop. Onze metingen zijn belangrijk omdat ze ons vertellen dat dit waarschijnlijk een zeer nabije aardse planeet is. Wij kijken uit naar “Vervolgobservaties zullen ons in staat stellen de diversiteit van planeten rond andere sterren beter te begrijpen.”

Dit onderzoek is gepubliceerd in Astronomisch tijdschrift.

Referentie: “De HST/WFC3-lichtcurve ondersteunt de aardse samenstelling van de dichtstbijzijnde exoplaneet die door een M-dwerg zal passeren” door Emily K. Bas, Jennifer J. Winters, David Charbonneau, Aurelia Balkansky, Nicole Lewis, Maura Lally, Jacob L. Bean, Ryan Cloutier en Jason D. Eastman, 25 september 2023, Astronomisch tijdschrift.
doi: 10.3847/1538-3881/acf561

de Hubble-ruimtetelescoop Het is een internationaal samenwerkingsproject tussen NASA en de European Space Agency. NASA’s Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, exploiteert de telescoop. Het Space Telescope Science Institute (STScI) in Baltimore, Maryland, voert wetenschappelijke operaties uit aan de Hubble-telescoop. STScI wordt voor NASA beheerd door de Association of Universities for Research in Astronomy in Washington, DC