Fotobomber - när något eller någon oväntat kommer in i kamerans synfält under fotografering - händer varje dag. Ibland är det en vän, andra gånger en främling eller kanske en fågel. Sällan är det dock en hel planet. Ändå är det exakt vad som hände medan CHEOPS, det schweizisk-ledda rymdteleskopet, tog bilder av ett planetsystem 50 ljusår bort.
En planet som ingen annan
Planetsystemet är beläget i stjärnbilden Lupus (latin för Wolf), runt en stjärna som heter Nu2 Lupi, synlig för blotta ögat (men inte från Schweiz). År 2019 meddelade schweiziska astronomer upptäckten av tre exoplaneter runt denna ljusa, solliknande stjärna. De tre exoplaneterna har massor mellan de från Jorden och Neptunus (17 gånger jorden) och det tar 12, 28 och 107 dagar att cirkulera sin moderstjärna. ”Det som gör dessa exoplaneter riktigt enastående är att vi kan se dem passera precis framför deras stjärna; de sägs "transitera" ", säger Yann Alibert, professor i astrofysik vid universitetet i Bern och medförfattare till studien som har publicerats i Naturastronomi. ”Vi visste det redan för de två inre planeterna, vilket ledde oss att i första hand peka på CHEOPS till systemet. Den tredje planeten är dock ganska långt ifrån stjärnan, ingen förväntades se dess transitering! ”, Tillägger Alibert. Faktum är att ju längre bort planeten är från dess stjärna, desto mindre sannolikt är det att transitera.
Detta visade sig vara en spelväxlare, eftersom det är första gången en exoplanet med en revolutionsperiod på över 100 dagar - vilket motsvarar ett avstånd från stjärnan någonstans mellan den för Merkurius och Venus från solen - har setts som passerar en stjärna som är tillräckligt ljus för att vara synlig för blotta ögat.
”På grund av dess relativt långa period är mängden stjärnstrålning som når planeten mild jämfört med många andra upptäckta exoplaneter. Ju mindre strålning en planet får, desto mindre förändras den över tiden. Därför kunde en planet med en lång period ha behållit mer information om sitt ursprung ”, säger David Ehrenreich, professor vid universitetet i Genève och missionsforskare för CHEOPS, som var medunderskrivande av studien. Men hittills hade de få sådana exoplaneter astronomer funnit kretsade svaga stjärnor. Med andra ord: lite av deras ljus når jorden och gör dem därför svåra att studera. Inte den här gången: ”Eftersom den ljusa värdstjärnan ligger ganska nära oss är det lättare att studera. Detta gör det till ett gyllene mål för framtida studier utan känd motsvarighet ”, tillägger Ehrenreich.
Ytterligare insikter från andra teleskop
Högprecisionsmätningarna av CHEOPS avslöjar att den tredje planeten, kallad nu2 Lupi d, är ungefär 2.5 gånger storleken på jorden och nästan 9 gånger dess massa. Genom att kombinera dessa mätningar med arkivdata från andra observatorier och numeriska modeller som utvecklats av universitetet i Bern, kunde Laetitia Delrez, en gästforskare vid universitetet i Genève och ledande författare till studien, exakt karakterisera densiteten och sammansättningen på planeten och dess grannar. "Den innersta planeten är huvudsakligen stenig, medan de yttre två verkar vara omslutna i höljen av väte och heliumgaser under vilka de rymmer stora mängder vatten", förklarar Delrez. I själva verket mycket mer vatten än jorden har: en fjärdedel av varje planets massa består av vatten, jämfört med mindre än 0.1% för jorden. Detta vatten är emellertid inte flytande utan tar formen av högtrycksis eller högtemperaturånga, vilket gör planeterna obeboeliga. Men dessa insikter kan bara vara början.
”Nu när vi upptäckte att alla tre planeterna passerar och har mätt exakt deras egenskaper, är nästa steg att studera dem med större och kraftfullare instrument än CHEOPS, som Hubble Space Telescope eller dess efterträdare, James Webb Space Telescope. De kunde avslöja ytterligare detaljer, till exempel atmosfärens sammansättning, säger Ehrenreich. Med tanke på dess övergripande egenskaper och omlopp kommer planet d att bli affischbarnet för exoplaneter med en mild temperaturatmosfär runt en stjärna som liknar solen.
# # #
Publikationsinformation:
L. Delrez et al .: Transitdetektering av den långvariga flyktiga superjorden ν2 Lupi d med CHEOPS, Natur Astronomi.
https: /
CHEOPS - på jakt efter potentiella beboeliga planeter
CHEOPS-uppdraget (som kännetecknar ExOPlanet Satellite) är det första av ESA: s nyligen skapade "S-klassuppdrag" - små klassuppdrag med en ESA-budget mycket mindre än för stora och medelstora uppdrag, och en kortare tidsperiod från projektets start att avfyra.
CHEOPS är dedikerade till att karakterisera transoplaner av exoplaneter. Den mäter förändringarna i en stjärnas ljusstyrka när en planet passerar framför den stjärnan. Detta uppmätta värde gör det möjligt att härleda storleken på planeten och att dess densitet kan bestämmas utifrån befintliga data. Detta ger viktig information om dessa planeter - till exempel om de övervägande är steniga, består av gaser eller om de har djupa hav. Detta är i sin tur ett viktigt steg för att avgöra om en planet har förhållanden som är gästvänliga för livet.
CHEOPS utvecklades som en del av ett partnerskap mellan Europeiska rymdorganisationen (ESA) och Schweiz. Under ledning av universitetet i Bern och ESA var ett konsortium med mer än hundra forskare och ingenjörer från elva europeiska stater inblandade i att bygga satelliten under fem år.
CHEOPS började sin resa i rymden onsdagen den 18 december 2019 ombord på en Soyuz Fregat-raket från den europeiska rymdhamnen i Kourou, Franska Guyana. Sedan dess har det kretsat runt jorden på en polar bana på ungefär en och en halv timme på en höjd av 700 kilometer efter terminatorn.
Schweiziska edsförbundet deltar i CHEOPS-teleskopet inom PRODEX-programmet (program de Développement d'EXpériences scientifiques) från Europeiska rymdorganisationen ESA. Genom detta program kan nationella bidrag för vetenskapliga uppdrag utvecklas och byggas av projektgrupper från forskning och industri. Denna överföring av kunskap och teknik mellan vetenskap och industri ger i slutänden Schweiz också en strukturell konkurrensfördel som en affärsplats - och gör det möjligt för teknik, processer och produkter att flöda till andra marknader och därmed skapa mervärde för vår ekonomi.
Mer information: https: /
Berners rymdutforskning: Med världens elit sedan den första månlandningen
När andra mannen, "Buzz" Aldrin, steg ut ur månmodulen den 21 juli 1969, var den första uppgiften han gjorde att sätta upp Bernese Solar Wind Composition Experiment (SWC), även känt som "solvindseglet" av plantera den i månens mark, även före den amerikanska flaggan. Detta experiment, som planerades och resultaten analyserades av professor Dr. Johannes Geiss och hans team från Physics Institute vid University of Bern, var den första stora höjdpunkten i Bernerns rymdutforskning.
Ända sedan Bernese rymdutforskning har varit bland världens elit, och universitetet i Bern har deltagit i rymduppdrag från de stora rymdorganisationerna, såsom ESA, NASA, ROSCOSMOS och JAXA. Med CHEOPS delar universitetet i Bern ansvaret med ESA för ett helt uppdrag. Dessutom är Berner-forskare bland världsledarna när det gäller modeller och simuleringar av bildandet och utvecklingen av planeter.
Det framgångsrika arbetet från Institutionen för rymdforskning och planetvetenskap (WP) från Physics Institute vid University of Bern konsoliderades genom grundandet av ett universitetskompetenscenter, Center for Space and Habitability (CSH). Schweiziska nationella fonden tilldelade också University of Bern National Center of Competence in Research (NCCR) PlanetS, som den förvaltar tillsammans med universitetet i Genève.
Exoplanetforskning i Genève: 25 års expertis tilldelas ett Nobelpris
CHEOPS ger viktig information om storlek, form, bildning och utveckling av kända exoplaneter. Installationen av "Science Operation Center" för CHEOPS-uppdraget i Genève, under överinseende av två professorer från UNIGEs astronomiavdelning, är en logisk fortsättning på forskningshistorien inom exoplaneter, eftersom det är här som den första upptäcktes 1995 av Michel Mayor och Didier Queloz, vinnare av Nobelpriset i fysik 2019. Denna upptäckt har gjort det möjligt för avdelningen för astronomi vid universitetet i Genève att ligga i framkant av forskningen inom området, med konstruktion och installation av HARPS på ESO: s 3.6 m-teleskop vid La Silla 2003, en spektrograf som förblev den mest effektiva i världen i två decennier för att bestämma massan av exoplaneter. Förra året överträffades dock HARPS av ESPRESSO, en annan spektrograf byggd i Genève och installerad på VLT i Paranal.
CHEOPS är därför resultatet av två nationella expertisar, å ena sidan rymdkunskapen från universitetet i Bern med samarbete från dess Genève-motsvarighet och å andra sidan grundupplevelsen från universitetet i Genève med stöd av dess kollega i Schweizisk huvudstad. Två vetenskapliga och tekniska kompetenser som också har gjort det möjligt att skapa National Center of Competence in Research (NCCR) PlanetS.
PlatoAi. Web3 Reimagined. Datainformation förstärkt.
Källa: https://bioengineer.org/unique-exoplanet-photobombs-cheops-study-of-nearby-star-system/
