In wat zeker het grootste nieuws is sinds de jacht op exoplaneten begon, kondigde NASA vandaag de ontdekking aan van een systeem van zeven exoplaneten in een baan om de nabije ster van TRAPPIST-1. Ontdekt door een team van astronomen die gegevens gebruiken van de TRAPPIST-telescoop in Chili en de Spitzer-ruimtetelescoop, is deze vondst vooral opwindend omdat wordt aangenomen dat al deze planeten van aardse en terrestrische aard zijn (d.w.z. rotsachtig).
Maar het meest opwindende van alles is het feit dat drie van deze rotsachtige exoplaneten in een baan rond de ster bewoonbaar zijn (ook bekend als 'Goldilocks Zone'). Dit betekent in feite dat deze planeten in staat zijn om vloeibaar water op hun oppervlak te hebben en daarom het leven kunnen ondersteunen. Wat de ontdekkingen van buitenzonne-planeten betreft, dit is zonder precedent en de ontdekking luidt een nieuw tijdperk in op zoek naar leven buiten ons zonnestelsel.
Het team achter de ontdekking werd geleid door Michael Gillon, een astronoom van de Universiteit van Luik in België. Met behulp van de The Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope (TRAPPIST) -telescoop op de La Silla-sterrenwacht van de European Southern Observatory (ESO) in Chili, merkten hij en zijn collega's voor het eerst de aanwezigheid op van drie planeten in het TRAPPIST-1-systeem in mei 2016.
Het team observeerde van september tot december 2015 dit sterrenstelsel - dat zich op ongeveer 39 lichtjaar van de aarde in de richting van het sterrenbeeld Waterman bevindt -. Deze ontdekking werd onmiddellijk opgevolgd met behulp van verschillende telescopen op de grond, waaronder de Very Large Telescope van ESO en de Spitzer Space Telescope.
Gegevens van deze onderzoeken bevestigden het bestaan van twee van deze planeten en onthulden er nog vijf - waardoor dit de grootste vondst is rond een enkele ster in de geschiedenis van de exoplaneetjacht. Dr. Gillon en zijn team vertrouwden op de Spitzer-gegevens en konden ook nauwkeurige informatie over de planeten verkrijgen met behulp van de transitmethode. Door de periodieke dalingen in de helderheid van TRAPPIST-1 te meten (van het passeren van de planeet ervoor), konden ze hun afmetingen, massa's en dichtheden meten.
Dit is vooral belangrijk bij het bestuderen van exoplaneten. Het stelt wetenschappers niet alleen in staat om de samenstelling van een planeet nauwkeurig te beoordelen (dat wil zeggen of het rotsachtig, ijzig of gasvormig is), het is ook essentieel om te bepalen of een planeet al dan niet bewoonbaar kan zijn. Het was ook de eerste keer dat met deze methode nauwkeurige beperkingen werden gesteld aan de massa's en stralen van exoplaneten.
Vervolgens werd een vervolgonderzoek uitgevoerd met de Hubble-ruimtetelescoop van NASA om de drie binnenste planeten te bestuderen en te zoeken naar tekenen van waterstof en helium - de chemische handtekeningen die zouden aangeven of de planeten gasreuzen waren. Hubble ontdekte geen aanwijzingen voor waterstof- en heliumatmosferen, wat de zaak alleen maar versterkte omdat deze planeten rotsachtig van aard waren.
Een ander opwindend aspect van dit alles is dat deze zeven exoplaneten - die enkele van de beste kandidaten zijn voor bewoonbaarheid - dicht genoeg bij de aarde zijn om nauwkeurig te bestuderen. Zoals Michael Gillon, hoofdauteur van het artikel en de hoofdonderzoeker van het TRAPPIST-exoplanetenonderzoek aan de Universiteit van Luik, zei in een NASA-persbericht:
“De zeven wonderen van TRAPPIST-1 zijn de eerste planeten ter grootte van de aarde die in een baan rond dit soort sterren zijn gevonden. Het is ook nog het beste doelwit voor het bestuderen van de atmosfeer van potentieel bewoonbare werelden ter wereld. "
Nikole Lewis, de co-leider van de Hubble-studie en astronoom bij het Space Telescope Science Institute, was ook aanwezig bij de NASA-persconferentie waar de bevindingen werden aangekondigd. Daar deelde ze informatie die was verkregen door de Hubble-ruimtetelescoop. En zoals ze uitlegde, van de drie werelden die zich in de bewoonbare zone bevinden - TRAPPIST-1e, f en g - ervaren ze allemaal omstandigheden die erg lijken op wat we hier op aarde ervaren.
TRAPPIST-1e is de binnenste van de drie exoplaneten. Het is heel dicht bij de aarde en ontvangt ongeveer dezelfde hoeveelheid licht als de aarde, wat betekent dat de temperaturen waarschijnlijk ook heel dicht bij de aarde zullen liggen. TRAPPIST-1f is ondertussen een potentieel waterrijke wereld die waarschijnlijk even groot zal zijn als de aarde. Het heeft een baan van 9 dagen en ontvangt ongeveer dezelfde hoeveelheid zonlicht als Mars.
De buitenste van de bewoonbare zoneplaneten is Trappist 1g. Met een straal die 13% groter is dan die van de aarde, is het de grootste planeet in het systeem en ontvangt ongeveer dezelfde hoeveelheid licht als een lichaam dat zich tussen Mars en de asteroïdengordel bevindt. Tussen deze drie exoplaneten en de vier andere in het systeem hebben astronomen nu meerdere kandidaten binnen hetzelfde sterrenstelsel om te bestuderen hoe potentieel bewoonbare werelden eruit zouden kunnen zien.
Tijdens de persbriefing van NASA benadrukte Dr. Gillon waarom de ontdekking van dit systeem een grote zegen is voor astronomen en planetaire wetenschappers. Dit is niet alleen de eerste keer dat er zoveel exoplaneten zijn ontdekt rond dezelfde ster, maar het is vooral bemoedigend dat het een rode dwerg is - een klasse van kleine, koelere, schemerige sterren.
Vergeleken met andere klassen, zijn rode dwergen (ook bekend als M-klasse sterren) het meest voorkomende type ster in het heelal - ze vormen naar schatting 70% van de sterren in ons sterrenstelsel alleen. Bovendien is het TRAPPIST-1-systeem vrij uniek. Zoals Gillon uitlegde, zijn de planeten zo dicht bij elkaar dat ze met elkaar in wisselwerking staan. Hun nabijheid zou ook uitstekende kijkmogelijkheden bieden voor een persoon die op het oppervlak van een van hen staat.
'De planeten zijn dicht genoeg bij elkaar', zei hij, 'dat als je aan de oppervlakte van de ene zou staan, je een prachtig uitzicht op de andere zou hebben. Je zou ze niet zien zoals we Venus of Mars vanaf de aarde zien (als heldere sterren), maar zoals we de maan zien. Ze zouden zo groot of groter zijn dan de maan. '
De komende weken en maanden is NASA van plan om dit planetenstelsel nog meer op te volgen. Op dit moment bestudeert de Kepler-ruimtetelescoop het systeem en voert het metingen uit van minuscule veranderingen in de helderheid van de ster als gevolg van transiterende planeten. De waarnemingen van het ruimtevaartuig doen dienst als de K2-missie en stellen astronomen in staat om de eigenschappen van de bekende planeten te verfijnen en te zoeken naar extra planeten in het systeem.
Ondertussen zullen Dr. Gillon en zijn team telescopen op de grond gebruiken om 1000 van de dichtstbijzijnde ultrakoude dwergsterren te doorzoeken om te zien of ook zij systemen met meerdere planeten hebben. Nikole Lewis gaf aan dat Hubble TRAPPIST-1 verder zal observeren om informatie te verkrijgen over de atmosfeer van de planeten.
Deze onderzoeken zullen bepalen welke gassen de atmosfeer vormen, maar zullen ook op zoek gaan naar tekenen die wijzen op de aanwezigheid van organisch leven - d.w.z. methaan, ozon, zuurstof, enz.
"Het TRAPPIST-1-systeem biedt een van de beste kansen in het komende decennium om de atmosfeer rond planeten ter grootte van de aarde te bestuderen," zei ze. “Deze studies zullen ons niet alleen laten weten of een van deze planeten het soort atmosfeer heeft dat het leven bevordert, ze zullen ons ook veel vertellen over de vorming en evolutieprocessen van het oppervlak - die ook sleutelfactoren zijn bij het bepalen van de bewoonbaarheid. "
De Spitzer-ruimtetelescoop zal ook op dit systeem worden getraind om vervolginformatie over de atmosfeer van de planeten te verkrijgen. Naast het zoeken naar biologische indicatoren (zoals zuurstofgas, ozon en methaan), zal het ook proberen het broeikasgasgehalte van de atmosfeer te bepalen, wat zal helpen de oppervlaktetemperaturen van de planeten verder te beperken.
Bovendien wordt verwacht dat missies van de volgende generatie - zoals de James Webb-telescoop - een cruciale rol zullen spelen om meer over dit systeem te leren. Zoals Sara Seager - een professor in planetaire wetenschappen en natuurkunde aan het MIT - tijdens de briefing uitlegde, was de ontdekking van een systeem met meerdere potentieel bewoonbare planeten een gigantische, versnelde sprong voorwaarts in de jacht op leven buiten ons zonnestelsel.
'Goudlokje heeft meerdere zussen', zoals ze het uitdrukte. “Een geweldig systeem als dit laat ons weten dat er nog veel meer levensdragende werelden zijn. Dit sterrensysteem is een waar laboratorium voor het bestuderen van sterren die om zeer koele, zeer zwakke sterren draaien. We mogen veel theorieën over deze werelden testen, omdat ze netjes op slot zijn en de hoeveelheid straling afkomstig is van de gastster. '
Thomas Zurbuchen - de geassocieerde beheerder van NASA's Directoraat Wetenschapsmissie - was ook aanwezig bij de briefing. Naast het uitdrukken hoe dit een primeur was voor NASA en exoplanet-jagers overal, vertelde hij ook hoe opwindend het was in de context van het zoeken naar leven buiten ons zonnestelsel:
“Deze ontdekking kan een belangrijk stuk zijn in de puzzel van het vinden van bewoonbare omgevingen, plaatsen die bevorderlijk zijn voor het leven. Het beantwoorden van de vraag ‘zijn we alleen’ is een topprioriteit in de wetenschap en het vinden van zoveel planeten zoals deze voor het eerst in de bewoonbare zone is een opmerkelijke stap voorwaarts in de richting van dat doel. "
Podcast (audio): downloaden (duur: 7:51 - 2,9 MB)
Abonneren: Apple Podcasts | Android | RSS
Podcast (video): downloaden (duur: 7:53 - 102,9 MB)
Abonneren: Apple Podcasts | Android | RSS
