Photobombs – wanneer iets of iemand onverwachts in het gezichtsveld van een camera komt tijdens het maken van een foto – gebeuren elke dag. Soms is het een vriend, soms een vreemdeling of misschien een vogel. Zelden is het echter een hele planeet. Toch is dit precies wat er gebeurde terwijl CHEOPS, de door Zwitserland geleide ruimtetelescoop, foto's aan het maken was van een planetair systeem op 50 lichtjaar afstand.
Een planeet als geen ander
Het planetenstelsel bevindt zich in het sterrenbeeld Lupus (Latijn voor Wolf), rond een ster genaamd Nu2 Lupi, zichtbaar met het blote oog (maar niet vanuit Zwitserland). In 2019 kondigden Zwitserse astronomen de detectie aan van drie exoplaneten rond deze heldere, zonachtige ster. De drie exoplaneten hebben een massa tussen die van de aarde en Neptunus (17 keer de aarde) en doen er 12, 28 en 107 dagen over om hun moederster te cirkelen. “Wat deze exoplaneten echt bijzonder maakt, is dat we ze vlak voor hun ster kunnen zien passeren; er wordt gezegd dat ze 'doorgaan'”, zegt Yann Alibert, hoogleraar astrofysica aan de Universiteit van Bern en co-auteur van de studie die is gepubliceerd in Natuur astronomie. “Dat wisten we al voor de twee binnenplaneten, wat ons ertoe bracht CHEOPS in de eerste plaats naar het systeem te verwijzen. De derde planeet bevindt zich echter vrij ver van de ster, niemand verwachtte zijn transit te zien!”, voegt Alibert toe. Sterker nog, hoe verder de planeet van zijn ster verwijderd is, hoe kleiner de kans dat hij zal passeren.
Dit bleek een game-changer, want het is de eerste keer dat een exoplaneet met een omwentelingsperiode van meer dan 100 dagen - wat overeenkomt met een afstand van de ster ergens tussen die van Mercurius en Venus van de zon - is gezien terwijl hij door een ster beweegt die helder genoeg om met het blote oog zichtbaar te zijn.
“Door de relatief lange periode is de hoeveelheid stellaire straling die de planeet bereikt gering in vergelijking met veel andere ontdekte exoplaneten. Hoe minder straling een planeet ontvangt, hoe minder deze in de loop van de tijd verandert. Daarom had een planeet met een lange periode meer informatie over zijn oorsprong kunnen onthouden”, zegt David Ehrenreich, professor aan de Universiteit van Genève en missiewetenschapper van CHEOPS, die het onderzoek mede ondertekende. Maar tot dusver hadden de weinige van dergelijke exoplaneten-astronomen rondlopende zwakke sterren gevonden. Met andere woorden: weinig van hun licht bereikt de aarde en maakt ze daarom moeilijk te bestuderen. Deze keer niet: "Omdat zijn heldere gastheerster vrij dicht bij ons staat, is het gemakkelijker om te studeren. Dit maakt het een gouden doelwit voor toekomstig onderzoek zonder bekend equivalent”, voegt Ehrenreich toe.
Verdere inzichten van andere telescopen
Uit de uiterst nauwkeurige metingen van CHEOPS blijkt dat de derde planeet, nu2 Lupi d genaamd, ongeveer 2.5 keer zo groot is als de aarde en bijna 9 keer zo zwaar is. Door deze metingen te combineren met archiefgegevens van andere observatoria en numerieke modellen ontwikkeld door de Universiteit van Bern, was Laetitia Delrez, een gastonderzoeker aan de Universiteit van Genève en hoofdauteur van de studie, in staat om de dichtheid en samenstelling van de planeet nauwkeurig te karakteriseren. en zijn buren. "De binnenste planeet is voornamelijk rotsachtig, terwijl de buitenste twee lijken te zijn gehuld in omhulsels van waterstof- en heliumgassen waaronder ze grote hoeveelheden water bevatten", legt Delrez uit. Veel meer water dan de aarde heeft: een kwart van de massa van elke planeet bestaat uit water, vergeleken met minder dan 0.1% voor de aarde. Dit water is echter niet vloeibaar, maar neemt de vorm aan van ijs onder hoge druk of stoom op hoge temperatuur, waardoor de planeten onbewoonbaar worden. Maar deze inzichten zouden slechts het begin kunnen zijn.
“Nu we hebben ontdekt dat alle drie de planeten in transit zijn en hun eigenschappen nauwkeurig hebben gemeten, is de volgende stap om ze te bestuderen met grotere en krachtigere instrumenten dan CHEOPS, zoals de Hubble-ruimtetelescoop of zijn opvolger, de James Webb-ruimtetelescoop. Ze zouden meer details kunnen onthullen, zoals de samenstelling van de atmosfeer”, zegt Ehrenreich. Gezien zijn algemene eigenschappen en baan, zal planeet d het affichekind worden van exoplaneten met een atmosfeer van milde temperatuur rond een ster die lijkt op de zon.
###
Publicatiegegevens:
L. Delrez et al.: Transitdetectie van de lange periode vluchtig-rijke super-aarde ν2 Lupi d met CHEOPS, Natuurastronomie.
https: /
CHEOPS – op zoek naar mogelijke bewoonbare planeten
De CHEOPS-missie (CHaracterising ExOplanet Satellite) is de eerste van ESA's nieuw gecreëerde "S-class missies" - kleine missies met een ESA-budget dat veel kleiner is dan dat van grote en middelgrote missies, en een kortere tijdspanne vanaf de start van het project lanceren.
CHEOPS is toegewijd aan het karakteriseren van de transits van exoplaneten. Het meet de veranderingen in de helderheid van een ster wanneer een planeet voor die ster passeert. Met deze meetwaarde kan de grootte van de planeet worden afgeleid en kan de dichtheid worden bepaald op basis van bestaande gegevens. Dit levert belangrijke informatie op over deze planeten, bijvoorbeeld of ze overwegend rotsachtig zijn, uit gassen bestaan of diepe oceanen hebben. Dit is op zijn beurt een belangrijke stap om te bepalen of een planeet leefomstandigheden heeft.
CHEOPS is ontwikkeld als onderdeel van een partnerschap tussen de European Space Agency (ESA) en Zwitserland. Onder leiding van de Universiteit van Bern en ESA was een consortium van meer dan honderd wetenschappers en ingenieurs uit elf Europese staten betrokken bij de bouw van de satelliet gedurende vijf jaar.
CHEOPS begon zijn reis naar de ruimte op woensdag 18 december 2019 aan boord van een Soyuz Fregat-raket vanuit de Europese ruimtehaven in Kourou, Frans-Guyana. Sindsdien draait het om de aarde in een polaire baan in ongeveer anderhalf uur op een hoogte van 700 kilometer na de terminator.
De Zwitserse Confederatie neemt deel aan de CHEOPS-telescoop binnen het PRODEX-programma (PROgramme de Développement d'EXpériences scientifiques) van de European Space Agency ESA. Via dit programma kunnen nationale bijdragen voor wetenschapsmissies worden ontwikkeld en opgebouwd door projectteams uit onderzoek en bedrijfsleven. Deze overdracht van kennis en technologie tussen wetenschap en industrie geeft Zwitserland uiteindelijk ook een structureel concurrentievoordeel als vestigingsplaats – en stelt technologieën, processen en producten in staat om naar andere markten te stromen en zo toegevoegde waarde te genereren voor onze economie.
Meer informatie: https: /
Berner ruimteverkenning: met de wereldelite sinds de eerste maanlanding
Toen de tweede man, "Buzz" Aldrin, op 21 juli 1969 uit de maanmodule stapte, was de eerste taak die hij deed het opzetten van het Bernese Solar Wind Composition-experiment (SWC), ook bekend als het "zonnewindzeil" door door het in de grond van de maan te planten, zelfs vóór de Amerikaanse vlag. Dit experiment, dat was gepland en waarvan de resultaten werden geanalyseerd door Prof. Dr. Johannes Geiss en zijn team van het Natuurkundig Instituut van de Universiteit van Bern, was het eerste grote hoogtepunt in de geschiedenis van de Berner ruimteverkenning.
Sinds de Berner ruimteverkenning behoort tot de wereldelite, en de Universiteit van Bern heeft deelgenomen aan ruimtemissies van de grote ruimtevaartorganisaties, zoals ESA, NASA, ROSCOSMOS en JAXA. Met CHEOPS deelt de Universiteit van Bern de verantwoordelijkheid met ESA voor een hele missie. Daarnaast behoren Berner onderzoekers tot de wereldtop als het gaat om modellen en simulaties van de vorming en ontwikkeling van planeten.
Het succesvolle werk van het Department of Space Research and Planetary Sciences (WP) van het Physics Institute van de Universiteit van Bern werd geconsolideerd door de oprichting van een universitair competentiecentrum, het Center for Space and Habitability (CSH). Het Zwitserse Nationale Fonds heeft de Universiteit van Bern ook het National Center of Competence in Research (NCCR) PlanetS toegekend, dat het samen met de Universiteit van Genève beheert.
Onderzoek naar exoplaneten in Genève: 25 jaar expertise bekroond met Nobelprijs
CHEOPS levert cruciale informatie over de grootte, vorm, vorming en evolutie van bekende exoplaneten. De installatie van het "Science Operation Center" van de CHEOPS-missie in Genève, onder toezicht van twee professoren van de UNIGE Astronomy Department, is een logische voortzetting van de geschiedenis van het onderzoek op het gebied van exoplaneten, aangezien hier de eerste werd in 1995 ontdekt door Michel Mayor en Didier Queloz, winnaars van de Nobelprijs voor natuurkunde 2019. Dankzij deze ontdekking heeft de afdeling Astronomie van de Universiteit van Genève een voortrekkersrol kunnen vervullen op het gebied van onderzoek in het veld, met de bouw en installatie van HARPS op de 3.6 m-telescoop van ESO in La Silla in 2003, een spectrograaf die de meest efficiënte bleef in de wereld gedurende twee decennia om de massa van exoplaneten te bepalen. Vorig jaar werd HARPS echter overtroffen door ESPRESSO, een andere spectrograaf gebouwd in Genève en geïnstalleerd op de VLT in Paranal.
CHEOPS is dus het resultaat van twee nationale expertises, enerzijds de ruimtekennis van de Universiteit van Bern met de medewerking van haar tegenhanger in Genève en anderzijds de grondervaring van de Universiteit van Genève ondersteund door haar collega in de Zwitserse hoofdstad. Twee wetenschappelijke en technische competenties die het ook mogelijk hebben gemaakt om het National Center of Competence in Research (NCCR) PlanetS te creëren.
PlatoAi. Web3 opnieuw uitgevonden. Gegevensintelligentie versterkt.
Klik hier om toegang te krijgen.
Bron: https://bioengineer.org/unique-exoplanet-photobombs-cheops-study-of-nearby-star-system/
