211service.com
Söker efter en annan jord
Ett internationellt team av astronomer har upptäckt en exoplanet - en utanför vårt solsystem - som har en mer jordliknande bana än någon främmande planet som hittills upptäckts med samma teknik.
Planeten hittar: CoRot-satelliten drivs av den franska rymdorganisationen CNES, och dess uppdrag är att söka efter planeter utanför vårt solsystem. Här genomgår den mekaniska kvalifikationstester före lansering.
Planeten, kallad CoRot-9b, upptäcktes av den franska opererade satellit CoRot , som har varit i omloppsbana sedan 2006. Rymdfarkosten upptäckte CoRot-9b genom att mäta dämpningen av dess stjärnas ljusstyrka när planeten passerade framför den, en teknik som kallas transitobservation. Den lilla nedgången i ljusstyrka gör att planetens storlek kan beräknas. Genom att mäta hur lång tid det tar för planeten att slutföra sin omloppsbana kan forskare bestämma planetens avstånd från sin stjärna.
Planeten färdas runt sin stjärna var 95:e jorddag, på ett avstånd ungefär hälften av det mellan jorden och solen. Detta avstånd är fortfarande 10 gånger längre än någon annan planet som upptäckts med denna metod. Dess yttemperatur är mellan -23 och 157 °C, så om CoRoT-9b var en jordisk planet som jorden skulle den kunna ha flytande vatten på sin yta, men den är mestadels gjord av väte och helium och är därför osannolikt att försörja liv.
Det här är första gången som vi kan undersöka atmosfären på en så cool planet utanför solsystemet, säger Jason Wright, biträdande professor i astronomi vid Pennsylvania State University, som inte var inblandad i upptäckten. Wright säger att fyndet är ett viktigt steg framåt för att hitta en jordliknande planet som kan stödja liv, ett av de största målen inom astronomi.
Astronomer använde markbaserade teleskop i Chile, Israel och Teneriffa, en spansk ö utanför Afrikas kust, för att bekräfta deras upptäckt och för att bestämma planetens massa genom att mäta gravitationskraften som utövas på dess moderstjärna (denna dragning orsakar stjärnan att vingla).
Från mass- och radiemätningarna uppskattade astronomerna planetens densitet, vilket är värdefullt för att förstå dess sammansättning och struktur, säger Suzanne Aigrain, lektor i astrofysik vid Oxford University och en del av teamet av astronomer som upptäckte planeten. Den nya planeten kan ha en stenig kärna, men resten består huvudsakligen av väte och helium, så ingen livsform som vi känner den skulle kunna existera, säger Aigrain.
Transittekniken är toppmodern; det är i sin bästa tid, säger Wright. Det är första gången vi har upptäckt en planet med så lång omloppstid när den är så långt från stjärnan, säger han. Tidigare upptäckta exoplaneter kretsar mycket närmare, vilket gör dem både extremt varma och svåra att studera.
Jennifer Patience , en lektor i astrofysik vid University of Exeter, i Storbritannien, säger att det finns två viktiga tekniska utmaningar när det gäller att avbilda planeter: att övervinna kontrastförhållandet i ljuset från stjärnan och planeten, och det faktum att planeterna är en typisk ganska nära värdstjärnan.
Stjärna ljus, stjärna ljus: Transitmetoden för att upptäcka planeter bortom vårt solsystem fungerar genom att leta efter minskningen i ljusstyrka hos en stjärna som orsakas av en planet som passerar framför den. Astronomer använder data för att beräkna planetens storlek och dess avstånd från dess stjärna.
Transitmetoden som används av CoRot-satelliten använder ett teleskop för att samla in ljus som sedan matas till en tvådelad kamera. En del av kameran är designad för att leta efter stjärnor; den andra är optimerad för att upptäcka den subtila variationen i en stjärnas ljus. Europeiska forskare byggde en enhet för att skydda kameran från ljus som kommer från andra källor än de objekt som teleskopet tittar på.
NASA Kepler satellit , som lanserades förra året, använder också transitmetoden för att leta efter jordliknande planeter. Wright säger att rymdfarkosten kommer att revolutionera vårt sökande efter beboeliga planeter. Kepler har 42 detektorer som kan mäta ljusstyrkan på 150 000 stjärnor och lagrar data var sjätte sekund. Ingen har någonsin byggt ett [rymdbaserat] instrument med den här typen av precision, säger William Borucki, vetenskapschef för Kepler-uppdraget.
John Johnson, biträdande professor i astronomi vid Caltech, säger att det nya fyndet av CoRot förebådar det arbete som astronomerna förväntar sig att Kepler ska göra under de närmaste åren. Johnson förutspår att Kepler kommer att hitta den första beboeliga jorden utanför vårt solsystem inom de kommande tre till sex åren.
För att astronomer verkligen ska förstå sammansättningen av exoplaneter de upptäcker, måste de använda en framväxande metod som kallas direkt detektion. Denna teknik använder ett adaptivt optiksystem och en enhet som kallas coronagraph, som blockerar så mycket ljus från stjärnan som möjligt för att avbilda planeten. Rymdteleskopet Hubble kunde avbilda en planet runt stjärnan som heter Fomalhuat med hjälp av en koronagraf, och endast två andra teleskop har denna förmåga, Keck Observatory på Hawaii och den Mycket stort teleskop i Chile.
Direktavbildningsinstrument byggs för Gemini observatorium i Chile, den Subaru teleskopet i Japan och Very Large Telescope. NASA:s nästa rymdteleskop, James Webb Space Telescope, som ska lanseras 2013, kommer också att använda direkt detektering. Som en del av ett teknologiutvecklingsprogram utfärdade NASA nyligen ett tvåårigt anslag på $784 000 till forskare vid Rochester Institute of Technology i New York och MIT Lincoln Laboratory, för att modifiera en av Lincoln Labs fotondetektorer för att avbilda planeter. Detektorn räknar enskilda fotoner digitalt, säger Brian Aull, en teknisk personal vid MIT Lincoln Laboratory. Fördelen är att den kan detektera mycket svaga föremål med bättre signal-brus-egenskaper än konventionell detektorteknik.
Huvudsaken är att hitta planeter, för för att bättre förstå vårt solsystem måste vi förstå hur andra planetsystem bildades, säger Borucki. Om astronomer kan hitta massor av jordliknande planeter är nästa steg att utveckla instrument som kan leta efter signaturer av liv. Vi behöver veta: finns det liv där ute, eller är vi ensamma?