Da Hubble første gang observerte de atmosfæriske forholdene til en ekstrasolar planet i 2000, åpnet den hele studieretningen. Nå har Hubble gjennomført den første foreløpige studien av atmosfærene i jordstore, relativt nærliggende verdener, og funnet “indikasjoner som øker sjansene for levedyktighet på to eksoplaneter,” sier forskerne.
Planetene, TRAPPIST-1b og TRAPPIST-1c, ble oppdaget tidligere i år og er omtrent 40 lysår unna. På det tidspunktet de ble oppdaget, var det ukjent om verdenene var gassplaneter eller steinete verdener, men Hubbles siste observasjoner antyder at begge planetene har kompakte atmosfærer, som ligner de på steinete planeter som Jorden, Venus og Mars i stedet for tykke , pustete atmosfærer, som ligner på gassplanetene som Jupiter.
Nå kan vi si at disse planetene er steinete. Nå er spørsmålet, hva slags atmosfære har de? ” sa Julien de Wit fra Massachusetts Institute of Technology, som førte et team av forskere til å observere planetene i nær infrarødt lys ved hjelp av Hubbles Wide Field Camera 3. “De troverdige scenariene inkluderer noe som Venus, med høye, tykke skyer og en atmosfære dominert av karbondioksid, eller en jordlignende atmosfære dominert av nitrogen og oksygen, eller til og med noe som Mars med en utarmet atmosfære. Neste trinn er å prøve å skille ut alle disse mulige scenariene som eksisterer for disse jordiske planetene. ”
Eksoplanetene ble opprinnelig oppdaget av TRAPPIST-teleskopet ved ESOs La Silla-observatorium i Chile, som i likhet med Kepler-teleskopet ser etter planetoverganger (TRAPPIST står for Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope) og observerer fall i en stjerners lys fra planeter som går foran av det fra Jordens synspunkt.
Stjernen, TRAPPIST-1, er en ultracool dvergstjerne og er veldig liten og svak. TRAPPIST-1b fullfører en bane rundt stjernen på bare 1,5 dager og TRAPPIST-1c på 2,4 dager, og planetene er mellom 20 og 100 ganger nærmere stjernen enn jorden er for solen. Begge er tidvis låst, der den ene siden av disse verdenene kan være helvete og ubeboelig, men forholdene kan tillate et begrenset område av beboelighet på den andre siden. Og på grunn av stjernens besvimelse, tror forskere at TRAPPIST-1c kan være innenfor stjernens beboelige sone, der moderate temperaturer kan gi flytende vann mulighet for å slå seg sammen.
"En steinete overflate er en flott start for en beboelig planet, men ethvert liv på TRAPPIST-1-planetene vil sannsynligvis ha mye vanskeligere tid enn livet på jorden," sa Joanna Barstow, en astrofysiker ved University College London, som ikke var involvert i forskningen. "Selvfølgelig er ideene våre om brukbarhet veldig smale fordi vi bare har en planet å se på så langt, og livet kan godt overraske oss ved å blomstre i det vi tenker på som usannsynlige forhold."
Forskerne brukte spektroskopi for å avkode lyset og avsløre ledetråder for den kjemiske sammensetningen av planetenes atmosfærer. Mens innholdet i atmosfærene er ukjent og er planlagt for flere observasjoner, har forskerne begeistret for lave konsentrasjoner av hydrogen og helium.
Teamet skjønte at en sjelden dobbeltransport skulle finne sted, da de to planetene nesten samtidig ville passere foran stjernen deres, men de visste bare to uker i forveien. De tok sjansen, og utnyttet Hubbles evne til å gjøre observasjoner på kort varsel, skrev de opp et forslag på en dag.
"Vi tenkte, kanskje vi kunne se om folk på Hubble ville gi oss tid til å gjøre denne observasjonen, så vi skrev forslaget på mindre enn 24 timer, sendte det ut, og det ble evaluert umiddelbart," sa de Wit. "Nå har vi for første gang spektroskopiske observasjoner av en dobbel gjennomgang, noe som gjør at vi kan få innsikt i atmosfæren til begge planetene samtidig."
Ved hjelp av Hubble registrerte teamet et kombinert transmisjonsspektrum av TRAPPIST-1b og c, noe som betyr at de som den første planeten og den andre krysset foran stjernen, de var i stand til å måle endringene i bølgelengden når mengden stjernelys dyppet med hver gjennomreise.
"Dataene viste seg å være uberørte, helt perfekte, og observasjonene var de beste som vi kunne ha forventet," sier de Wit. "Styrken var absolutt med oss."
"Disse første Hubble-observasjonene er et lovende første skritt i å lære mer om disse nærliggende verdenene, om de kan være steinete som Jorden, og om de kunne opprettholde liv," sier Geoff Yoder, fungerende assisterende administrator for NASAs Science Mission Directorate i Washington. "Dette er en spennende tid for NASA og eksoplanettforskning."
Kilder: MIT, NASA
