Exoplanet

Kunstners forestilling af planeten OGLE-2005-BLG-390Lb, som kredser om dets stjerne 20.000 lysår fra Jorden.
Diagram for antal og påvisningsmetoder af exoplaneter pr. år (23. september 2014)      Radialhastighed      Pulsarfrekvens      Transitmetode      Direkte observerede      Astrometrisk      Timing variationer      Gravitationel mikrolinsning
Formalhaut b var den første exoplanet der kunne observeres direkte
(c) Jason Wang (Caltech)/Christian Marois (NRC Herzberg), CC BY 3.0
HR 8799 med fire exoplaneter observeret direkte

En exoplanet, eksoplanet[1] eller ekstrasolar planet er en planet, der kredser om en anden stjerne end Solen. Igennem flere århundreder har mennesker spekuleret på om, og i givet fald hvor mange, sådanne planeter der findes, men først i 1990'erne var observationsteknikken tilstrækkelig forfinet til at man kunne påvise exoplaneter. Til gengæld er det sidenhen gået stærkt; siden 2002 er der gjort 20 nye opdagelser om året og flere gange højere de sidste par år, og pr. 4. april 2014 kender man til 1780 exoplaneter.[2][3] Astronomer kender i øjeblikket over 5000 exoplanter, der på nuværende tidspunkt kræver en dybere analyse før de kan blive publiceret.

Beregninger tyder på at mindst 10% af de stjerner, der ligner Solen, har en eller flere planeter, men det tal kan meget vel vise sig at være større. Langt størstedelen af de fundne planeter har vist sig at være meget større end Jorden og ligge uden for den beboelige zone. Den største interesse samler sig om de få Jord-lignende exoplaneter i den beboelige zone, hvor der kunne findes flydende vand.[4][5] I 2016 blev der fundet en Jord-lignende planet, Proxima b, i kredsløb om vores nærmeste nabo-stjerne, kun 4,25 lysår borte.[6]

Historie

I adskillige århundreder har man spekuleret på om der findes planeter andre steder end i vores eget Solsystem, og ledt efter dem. Da man ikke kunne se nogen, opstod tanken om at vores Solsystem måske er enten helt unikt, eller et ekstremt sjældent fænomen.

Fejlagtige rapporter

Talrige gange de sidste 150 år har folk hævdet at have fundet en exoplanet: I 1855 skrev kaptajn W. S. Jacob ved Det britiske ostindiske kompagnis observatorium i Madras, at nogle "ujævnheder" i dobbeltstjernen 70 Ophiuchi's bevægelser højst sandsynligt skyldtes en hidtil uset planet i kredsløb om en af dobbeltstjerne-systemets "medlemmer". I 1890'erne beregnede Thomas J. J. See fra University of Chicago sammen med den amerikanske flådes observatorium, at "ujævnhederne" stemte overens med en planet der kredsede én gang om en af stjernerne hvert 36. år. Desværre påviste Forest Ray Moulton kort tid derefter, at den foreslåede omløbsbane ville være højst ustabil, og derfor temmelig usandsynlig.

Op igennem 1950'erne og 1960'erne hævdede Peter van de Kamp ved flere lejligheder at have påvist en exoplanet, denne gang vedrørende Barnards stjerne. Astronomer betragter generelt alle disse samt tidligere rapporter om exoplaneter som "falske alarmer".

Den første bekræftede exoplanet

Den første offentliggjorte opdagelse af en exoplanet som siden er bekræftet, blev gjort i 1988 af de canadiske astronomer Bruce Campbell, G. A. H. Walker og S. Yang: Deres målinger af radialhastigheder tydede på at en planet kredser om stjernen Gamma Cephei, også kendt som Alrai. De var forsigtige med direkte at påstå at der findes en planet, og i astronom-kredse herskede der i en årrække en del skepsis omkring denne og andre observationer der også tydede på mulige planeter — især fordi målingerne var på kanten af hvad der var muligt med den tids observationsteknologi — eksempelvis var det svært at skelne mellem en meget stor planet og en brun dværgstjerne på den afstand.
Året efter blev der foretaget flere observationer af Gamma Cephei, som synes at bekræfte planet-teorien. I 1992 blev der til gengæld sået tvivl om tolkningen af observationerne. Endelig, i 2003, var observationsteknologien forfinet tilstrækkelig til, at man kunne bekræfte denne planets eksistens.

Pulsarplaneter

I 1991 mente Andrew Lyne, M. Bailes og S.L. Shemar at have fundet en exoplanet omkring pulsaren PSR 1829-10, ud fra målinger af små variationer i de ellers uhyre frekvens-stabile radiopulser som pulsaren udsender: De tiltrak sig stor opmærksomhed, men trak deres rapport tilbage kort efter.

I begyndelsen af 1992 rapporterede den polske astronom Aleksander Wolszczan at han havde fundet en anden pulsar; PSR 1257+12. Denne gang blev opdagelsen hurtigt bekræftet, og regnes i dag for at være den exoplanet der først opnåede den endelige bekræftelse.[7] Pulsarer er resterne af en supernovaeksplosion, så disse såkaldte pulsarplaneter er enten hvad der er tilbage af det planetsystem stjernen havde inden den eksploderede, eller også er de "nye" planeter, dannet af det stof som stjernen slyngede ud i rummet ved sin eksplosion.

Planeter omkring hovedseriestjerner

Den 6. oktober 1995 opdagede Michel Mayor og Didier Queloz fra universitetet i Geneve for første gang en exoplanet der kredser omkring en hovedseriestjerne; 51 Pegasi. Dette indledte en ny "tidsalder" i jagten på exoplaneter: Nye landvindinger indenfor især spektroskopi gjorde at man nu opdagede mange nye exoplaneter i et hastigt tempo. Nu kunne man "spore" planeter ved at iagttage deres tyngdekrafts indvirkning på lyset, og afsløre dem når de passerede imellem deres stjerne og Jorden.

Påvisning af exoplaneter

Hvis en stjerne (stor cirkel) omkredses af en planet (lille cirkel), vil begge parter cirkle om et fælles tyngdepunt (rødt kryds). Selv om man ikke direkte kan se planeten, "afsløres" den alligevel af stjernens cirkelformede bevægelser.
En tegning der viser en planetpassage eller planettransit.
Planetpassage og ændringen af lysintensiteten

Enhver planet er en yderst svag lyskilde sammenlignet med den stjerne den kredser om, så derfor er astronomerne nødt til at ty til indirekte måder at påvise en exoplanet på. Det er lykkedes at "se" (fotografere) en exoplanet direkte, men der ud over har seks andre og mere indirekte metoder "givet bid":

  • Direkte observation, se for eksempel de fire planeter om HR 8799.[8]
  • Astrometri, som består i at måle stjernens nøjagtige position gentagne gange: Hvis en tung planet kredser tæt omkring stjernen, vil den lave nogle bittesmå cirkel- eller ellipseformede bevægelser.
  • Radialhastigheden for en stjerne — den fart hvormed stjernen enten nærmer eller fjerner sig i forhold til en observatør på Jorden — kan måles ud fra dopplereffekten: Her søger også man efter de karakteristiske cirkel- eller ellipsebevægelser. Indtil 2014 var det denne metode, der havde opdaget flest exoplaneter.
  • Pulsarer udsender radiosignaler med uhyre regelmæssige mellemrum, så ved at måle eventuelle variationer i disse signaler kan man ligesom med radialhastigheden "afsløre" eventuelle exoplaneter ved hjælp af dopplereffekten.
  • Planetpassage eller planettransit dvs. når planeten passerer direkte imellem sin egen stjerne og en observatør på Jorden, medfører at man fra Jorden ser en lille smule mindre lys end normalt fra stjernen, i den tid planeten "formørker" stjernen. Kepler-rumteleskopet undersøgte i perioden 2009-18 lysstyrken 500.000 stjerner, og fandt 2.681 bekræftede exoplaneter samt yderligere 2.900 potentielle eksoplaneter, der pr. november 2018 endnu ikke var næremre undersøgt og bekræftet.[9] Kepler-rumteleskopet har opdaget ca. 70% af alle kendte exoplaneter.[10][9]
  • Gravitationelle mikrolinser er lysbrydninger der skyldes tilstedeværelsen af tyngdekraft. Stjerner danner disse "linseeffekter", men en eventuel planet omkring stjernen bidrager også til denne effekt, og det kan måles.
  • Skiver af støv, som findes omkring en række stjerner, kan påvises gennem infrarøde observationer, fordi stjernen i midten opvarmer partiklerne i støvet og derved får dem til at "lyse infrarødt". Observationer viser at der findes planetstore objekter til stede i disse støvskiver.
På dette diagram er alle de exoplaneter man kendte den 31. august 2004 indtegnet som små pletter: Den vandrette skala angiver omløbsbanens størrelse, og den lodrette planetens egen størrelse. De lidt større pletter med bogstaver repræsenterer vort eget solsystems planeter. Stregerne viser grænserne for hvilke planeter der kan opdages med hvilke observationsmetoder.

Adskillige rumflyvninger er planlagt, hvorunder man vil forsøge at anvende nogle af disse metoder fra rummet: Her undgår man den atmosfæriske lufts forvrænging, og man kan observere de infrarøde bølgelænger som luften absorberer. Visse af disse fartøjer er i stand til at konstatere planeter på størrelse med Jorden.

Betegnelser for planeter

De planeter man opdager omkring en stjerne tildeles alfabetets små bogstaver, startende med b; for eksempel 51 Pegasi b, 51 Pegasi c, 51 Pegasi d osv., i den rækkefølge planeterne bliver opdaget. Bogstavet a bruges ikke, da det kan misforstås som en betegnelse for stjernen selv frem for den først opdagede af dens planeter. Før opdagelsen af 51 Pegasi b i 1995 brugte man store bogstaver, startede med A, og tildelte bogstaver i den rækkefølge planeterne var ordnet omkring stjernen, med den inderste som "A-planeten".

Exoplaneternes generelle træk

De fleste af de exoplaneter man har opdaget, kredser om stjerner der nogenlunde ligner vores sol; hovedseriestjerner af spektralklasse F, G og K, først og fremmest fordi det primært er omkring disse stjerner man har søgt efter planeter. Men selv når man tager højde for det forhold, er der noget der tyder på at mindre/lettere stjerner enten sjældent har planeter, eller også er deres planeter meget små og derfor svære at opdage. Omvendt tyder nylige observationer foretager med Spitzer-rumteleskopet på, at større, mere lysstærke stjerner når at "blæse" det stof der ellers ville være blevet til planeter, ud i rummet længe inden det kan "samle sig" i planeter.

Alle stjerner består overvejende af de lette grundstoffer brint og helium, men der ud over indeholder de også større eller mindre mængder af tungere grundstoffer, eller "metaller" som astronomerne kalder dem. Stjerner med højt indhold af "metaller" er tilsyneladende mere tilbøjelige til at have planeter end stjerner med et lavere "metal"-indhold.

En analyse af 850 stjerner med planeter viser, at massive planeter af Jupiter/Saturn-type næsten udelukkende er observeret i kredsløb omkring spektralklasse F, G og K med højere metallicitet (målt som [Fe/H]) end Solen [11].

Af stjerner med en [Fe/H] metallicitet i forhold til Solens på ca. 0,3x(Sol) har kun ca. 3% af planeter, ved 1x(Sol) ca. 4-5%, ved 1,75 x(Sol) ca. 12%, ved 2,33x(Sol) ca. 17% og ved 3x(Sol) ca. 25%.

Langt de fleste af de exoplaneter man har fundet hidtil, er langt større og tungere end Jorden — 90 procent er mere end 10 gange tungere. Det skyldes først og fremmest at det i sagens natur er lettere at påvise en stor planet end en lille, og besværliggør en statistisk analyse. Alligevel er der tegn på at små planeter er mere udbredte end store — alene det faktum at det alle vanskeligheder til trods er lykkedes at finde adskillige planeter der blot er lidt større end Jorden, tyder på at mindre planeter må være en nogenlunde "almindelig" foreteelse.

Man formoder at langt de fleste kendte exoplaneter er store gas-kæmper ligesom Jupiter i vores eget solsystem — dette er dog kun blevet bekræftet for planeter der "røbede sig" ved at passere ind foran deres "sol". Nogle få af de mindste exoplaneter formodes at være "faste" kloder, lavet af klippemateriale som vores egen Jord.

Mange exoplaneter kredser meget tættere om deres stjerne, end selv vort solsystems inderste planet, Merkur gør omkring vores Sol — igen skyldes det at de anvendte observationsmetoder, især radialhastighedsmålingerne, har lettere ved at "se" en planet jo tættere den er på stjernen. Astronomerne var i første omgang forbavsede over at finde "varme Jupiuter'e"; Jupiterlignende planeter i snævre baner omkring deres stjerner, men det har senere vist sig, at langt de fleste exoplaneter i Jupiters "vægtklasse" har store omløbsbaner i stor afstand fra stjernen.

De fleste kendte exoplaneter har temmelig excentriske, eller "langstrakte", omløbsbaner. Denne gang skyldes det ikke vores observationsmetoder — en planet i en cirkelformet bane er hverken lettere eller sværere at opdage end én i en langstrakt, elliptisk bane. Denne opdagelse har overrasket astronomerne; i vores eget solsystem, og i vore hidtidige teorier for et solsystems dannelse, følger planeterne noget nær cirkelformede baner. Én teori forklarer det med at såkaldte T-dværge (metanholdige dværgstjerner) der "gemmer sig" i et planetsystem, og med deres tyngdekraft "forstyrrer" planeterne så de får lange, elliptiske baner frem for cirkelrunde. En anden mulighed er, at vort solsystem blot er et "usædvanligt tilfælde" med dets udpræget cirkelformede omløbsbaner.


Der er stadig utallige uafklarede spørgsmål vedrørende exoplaneterne: Hvad består de af? Har de måner, og i givet fald hvor mange? Og måske allermest interessant: Er der liv på dem? Mange planeter ligger i afstande fra deres "sole", der muliggør et klima nogenlunde som her på Jorden, men de er alle "kæmper" mere lig Jupiter end Jorden, så hvis disse planeter har måner, er disse måner formodentlig det mest oplagte sted at lede efter liv. Men selv om sådanne livsformer skulle være et udbredt fænomen, varer det mange år før vi er i stand til at påvise dem på interstellare afstande — undtagen hvis dette liv er avanceret nok til at sende radiosignaler.

Jordlignende exoplaneter

Et meget interessant spørgsmål om en exoplanet er om den ligner Jorden, om den kan sammenlignes med Jorden med hensyn til en række parametre:

  • en sammenlignelig størrelse
  • en sammenlignelig masse
  • ligger den i den beboelige zone

Vigtige parametre, som er mere vanskelige at afklare, er:

  • tilstedeværelsen af flydende vand, er det en vandverden
  • tilstedeværelsen af en atmosfære

Kun et fåtal af de fundne exoplaneter er sammenlignelige med Jorden.

Astronomerne er på jagt efter jordlignende exoplaneter om de nærmeste stjerner, og de har været heldige:

  • Proxima Centauri b i en afstand af 4,24 lysår om den nærmeste stjerne
  • Ross 128b i en afstand af 11 lysår [12]

Liv på exoplanter

Det mest interessante spørgsmål er om der findes liv andre steder i universet og nu spørger forskernes sig om der er liv på exoplaneterne. Foreløbig har forskerne koncentreret sig om at finde vand på exoplaneterne, som den essentielle forudsætning for liv som vi kender det; om exoplaneten er en vandverden. Der er som bekendt ikke modtaget nogen kommunikation fra fremmede livsformer i universet, og om de mulige livsformer i universet prøver at kommunikere med os via bevidste signaler, er nok mere usandsynligt, end at vi kan finde spor efter fremmede livsformer. Forskere regner med at flygtige molekyler kan være spor efter liv[13] og har konstrueret en check-liste af 14.000 molekyler med op til 6 atomer, der kan være potentielt flygtige. På listen er der 2.500 molekyler af CNOPSH (C – carbon, N – nitrogen, O – oxygen, P – fosfor, S – svovl, og H – hydrogen). Forskerne foreslår at der konstrueres måleinstrumenter, der skal kunne detektere sådanne molekyler i exoplaneternes atmosfære.[14]

Exoplaneter i den beboelige zone

Listen over exoplaneter i den beboelige zone føres løbende i Habitable exoplanets catalog.[15] Her er nogle exoplaneter, som er kandidater til planeter med liv:

  • LHS1140b [16]
  • TRAPPIST-1 [17][18][19][20]
  • Gliese 625b [21]
  • Kepler-186f, Keppler 22b, Gliese 581g, Gliese 667Cc, Kepler-22b, HD 40307g, HD 85512b, Tau Ceti e, Gliese 163c, Gliese 581d, Tau Ceti f [22]
  • WASP-17b, HD209458b, WASP-12b, WASP-19b og XO-1b

Milepæle og rekorder blandt exoplaneter

Kepler-186f: En jordstørrelse exoplanet i den beboelige zone af sin værtsstjerne. (Kunstnerisk illustration, 17. april 2014.)
En kunstners fremstilling af exoplaneten HD 69830 d, med stjernen HD 69830 og dens asteroidebælte i baggrunden.
En kunstners fremstilling af den omkring 13 milliarder år gamle pulsarplanet PSR B1620-26c.
En kunstners fremstilling af en "tredobbelt" solnedgang, set fra en hypotetisk måne i kredsløb om exoplaneten HD 188753 Ab.
En kunstners fremstilling af den lille, kolde OGLE-2005-BLG-390Lb med den røde dværgstjerne-"sol" i baggrunden.

Ud af de få oplysninger vi kan måle os til, tegner der sig et billede af ekstreme og usædvanlige verdener, som i nogle tilfælde kuldkaster væsentlige dele af vore hidtidige teorier for hvordan planeter dannes og udvikler sig.

Kepler-186f

Uddybende Uddybende artikel: Kepler-186f

Kepler-186f er en exoplanet, som er i kredsløb om den røde dværg Kepler-186, ca. 493 lysår fra jorden. Kepler-186f er den første planet med en radius der er sammenlignelig med jordens og som er i den beboelige zone af en anden stjerne. NASAs Keplerteleskop opdagede Kepler-186f via passagemetoden. Resultatet blev præsenteret på en konference i 2014.

HD 209458 b

HD 209458 b blev først "afsløret" med radialhastighedsmetoden, men blev senere observeret da den passerede ind foran sin stjerne. I 2001 observerede et hold astronomer HD 209458 b's atmosfære, og fandt det spektroskopiske "fingeraftryk" af natrium — det var dog ikke nær så intenst som man havde forventet, hvilket antyder at et højtliggende skylag delvis har "spærret for udsigten" ind til de dybereliggende atmosfærelag.

PSR B1620-26c

Den 10. juli 2005 undersøgte et hold videnskabsmænd ledet af Steinn Sigurdsson, nogle observationsdata fra Hubble-rumteleskopet: De fandt den hidtil ældste exoplanet, 13 milliarder år gammel, og den eneste der vides at kredse om begge "medlemmer" af en dobbeltstjerne (flere andre exoplaneter kredser om ét af "medlemmerne" i et dobbeltstjernesystem). Planeten er omkring dobbelt så stor som Jupiter, og kredser om en pulsar og en hvid dværgstjerne.

My Arae d

I august 2004 fandt ESOs HARPS-spektograf en planet med ca. 14 gange Jordens masse, i kredsløb om stjernen My Arae: Det er den tredjeletteste exoplanet man hidtil har fundet, og den kan vise sig at være den første Jord-lignende planet vi har set udenfor vores eget solsystem.

TrES-1

Denne planet blev opdaget under den såkaldte Trans-Atlantic Exoplanet Survey (forkortet TrES) med et automatiseret teleskop der måler blot 10 centimeter i diameter: Den fik den midlertidige betegnelse TrES-1, og blev senere bekræftet ved observationer fra Keck-observatoriet.

Gliese 876 og dens planetsystem

Den røde dværgstjerne Gliese 876 udmærker sig ved at være omkredset af hele tre kendte planeter, hvoraf Gliese 876 d har en masse der er blot 7½ gange så stor som Jorden: Denne planet er næsten helt sikkert en klode af klippemateriale ligesom Jorden. Den kredser om Gliese 876 i en afstand på blot 2,08% af afstanden mellem Jorden og Solen, og fuldfører et omløb på 1,937 døgn.

HD 149026 b

HD 149026 b, som kredser om stjernen HD 149026, udmærker sig ved at have den størst kerne for nogen kendt planet, med en masse 70 gange så stor som Jordens, eller to tredjedele af hele planetens masse.

HD 188753 Ab

I juli 2005 opdagede man exoplaneten HD 188753 Ab kredsende i en afstand af blot 30 millioner kilometer omkring HD 188753; den største af tre "medlemmer" af et dobbeltstjernesystem, som i forvejen kredser tæt omkring hinanden: Planeten er godt og vel på størrelse med Jupiter, og fuldfører et omløb på 3,3 døgn. De to mindre stjerner kredser om hinanden én gang på blot 156 dage, og sammen kredser de om hovedstjernen i en afstand der svarer til afstanden fra vor Sol til et sted mellem Saturn og Uranus. De relativt små afstande og korte omløbstider rejser alvorlig tvivl om vore hidtidige teorier for planetsystemers dannelse og udvikling.

OGLE-2005-BLG-390Lb

Planeten OGLE-2005-BLG-390Lb blev opdaget ved sin gravitationelle mikrolinse-effekt den 25. januar 2006, og udmærker sig på to punkter: Med en masse på blot 5½ gange Jordens er det den hidtil mindste exoplanet man har opdaget. Samtidig har den rekorden i afstand til "sin" stjerne; 2,6 gange Jordens afstand fra Solen. Da den samtidig kredser om en lyssvag rød dværgstjerne, er den formodentlig også den koldeste af de kendte exoplaneter.

HAT-P-1b

I 2006 opdagede man ved hjælp af et netværk af små automatiske teleskoper kaldet "HAT", en exoplanet som siden har fået betegnelsen HAT-P-1b: Den er 38% større end Jupiter målt på diameteren, men har en massefylde på blot halvdelen af Jupiters, og sætter dermed "bundrekord" i massefylde. HD 209458 b består tilsyneladende også af temmelig "let" materiale, og indtil nu har man ikke nogen teori der forklarer hvordan sådan nogle store men "lette" planeter kan dannes.

SWEEPS-10

Exoplaneten SWEEPS-10 har den korteste omløbstid for alle kendte planeter; dens "år", dvs. den tid det tager at fuldføre et omløb om sin stjerne, er kun 10 timer langt. Afstanden mellem SWEEPS-10 og dens stjerne er omkring tre gange afstanden fra Jorden til Månen. Denne opdagelse drager også vore teorier om planetdannelse i tvivl.

Tau Boötis b

Tau Boötis b er en "varm Jupiter" på en afstand af kun 51 lysår fra Jorden med vand og kulmonoxid i atmosfæren.[23]

Se også

  • Biosignatur
  • Borgervidenskab
  • Brahe (exoplanet)
  • Fermis paradoks
  • Drakes ligning
  • Kepler-22b
  • Liste over exoplanetsystemer
  • SETI
  • Udenjordisk liv
  • Vandverden

Referencer

  1. ^ Dansk Ordbog
  2. ^ "A Breakthrough in Planet Discoveries. NASA". Arkiveret fra originalen 3. marts 2014. Hentet 27. februar 2014. 
  3. ^ ""The Extrasolar Planets Encyclopaedia"". Arkiveret fra originalen 5. juli 2012. Hentet 4. april 2014. 
  4. ^ "Planet Quest. NASA". Arkiveret fra originalen 11. december 2020. Hentet 20. januar 2021. 
  5. ^ "10 Exoplanets That Could Host Alien Life. Space.com". Arkiveret fra originalen 23. april 2017. Hentet 22. juni 2016. 
  6. ^ "Earth-like planet found orbiting our nearest stellar neighbor. Science 2016". Arkiveret fra originalen 4. januar 2017. Hentet 3. januar 2017. 
  7. ^ "Planets around pulsars". Arkiveret fra originalen 31. marts 2014. Hentet 13. marts 2014. 
  8. ^ "A four-planet system in orbit, directly imaged and remarkable. NASA 2017". Arkiveret fra originalen 17. marts 2017. Hentet 16. marts 2017. 
  9. ^ a b "NASA's Planet-Hunting Kepler Space Telescope Is Done. What Will Happen to It?, space.com, 31. oktober 2018". Arkiveret fra originalen 1. november 2018. Hentet 1. november 2018. 
  10. ^ "Exoplanet Archive Planet Counts". Arkiveret fra originalen 8. april 2019. Hentet 28. februar 2017. 
  11. ^ Fischer, Debra A.; Jeff Valenti (2005-04-01). "The Planet-Metallicity Correlation". The Astrophysical Journal. 622 (2): 1102-1117. Arkiveret fra originalen 2. juni 2011. Hentet 2012-03-07. From this subset of stars, we determine that fewer than 3% of stars with -0.5 < [Fe/H] < 0.0 have Doppler-detected planets. Above solar metallicity, there is a smooth and rapid rise in the fraction of stars with planets. 
  12. ^ "Potentially habitable world found just 11 light years away. The Guardian 2017". Arkiveret fra originalen 1. december 2017. Hentet 19. november 2017. 
  13. ^ "The search for signs of life on exoplanets at the interface of chemistry and planetary science. Science Advances 2015". Arkiveret fra originalen 8. oktober 2017. Hentet 7. oktober 2017. 
  14. ^ "Astrobiologists Make List of Biosignature Gases to Guide Search for Extraterrestrial Life. Sci-News.com 2016". Arkiveret fra originalen 9. maj 2016. Hentet 8. maj 2016. 
  15. ^ "Habitable exoplanets catalog. HPL". Arkiveret fra originalen 11. februar 2018. Hentet 20. maj 2017. 
  16. ^ "Newfound Alien Planet Is Best Place Yet to Search for Life. Space.com 2017". Arkiveret fra originalen 22. april 2017. Hentet 20. maj 2017. 
  17. ^ Morten Greve (22. februar 2017). "Stjernesystem med rekordmange jordlignende planeter fundet". DR. Arkiveret fra originalen 23. februar 2017. Hentet 23. februar 2017. 
  18. ^ "TRAPPIST-1: System with 7 Earth-Size Exoplanets. Space.com 2017". Arkiveret fra originalen 28. februar 2017. Hentet 20. maj 2017. 
  19. ^ "Atmosphere discovery makes Trappist-1 exoplanet priority in hunt for alien life. The Guardian 2017". Arkiveret fra originalen 20. maj 2017. Hentet 20. maj 2017. 
  20. ^ "Astrophysicists Identify Major Challenges for Development of Life on TRAPPIST-1 Planets. Scinews 2017". Arkiveret fra originalen 18. juli 2017. Hentet 16. juli 2017. 
  21. ^ "Gliese 625b: Potentially Habitable Super-Earth Spotted 21 Light-Years Away. Sci-News 2017". Arkiveret fra originalen 4. juni 2017. Hentet 3. juni 2017. 
  22. ^ "10 Exoplanets That Could Host Alien Life. Space com 2014". Arkiveret fra originalen 23. april 2017. Hentet 22. juni 2016. 
  23. ^ "Water Found in Atmosphere of Nearby Alien Planet. Livescience". Arkiveret fra originalen 7. marts 2014. Hentet 1. marts 2014. 

Eksterne henvisninger

Commons-logo.svg
Wikimedia Commons har medier relateret til:

Medier brugt på denne side

Planetary transit.svg
Forfatter/Opretter: User:Nikola Smolenski, Licens: CC-BY-SA-3.0
Image of a planet transiting a star, for illustration of transit method of discovery of extrasolar planets. Sizes of the star, the planet and its orbit are roughly like HD 209458b.
NASA's Hubble Reveals Rogue Planetary Orbit For Fomalhaut B.jpg
NASA's Hubble Reveals Rogue Planetary Orbit For Fomalhaut B01.08.13

http://www.nasa.gov/mission_pages/hubble/science/rogue-fomalhaut.html

This false-color composite image, taken with the Hubble Space Telescope, reveals the orbital motion of the planet Fomalhaut b. Based on these observations, astronomers calculated that the planet is in a 2,000-year-long, highly elliptical orbit. The planet will appear to cross a vast belt of debris around the star roughly 20 years from now. If the planet's orbit lies in the same plane with the belt, icy and rocky debris in the belt could crash into the planet's atmosphere and produce various phenomena. The black circle at the center of the image blocks out the light from the bright star, allowing reflected light from the belt and planet to be photographed. The Hubble images were taken with the Space Telescope Imaging Spectrograph in 2010 and 2012. Credit: NASA, ESA, and P. Kalas (University of California, Berkeley and SETI Institute)

Newly released NASA Hubble Space Telescope images of a vast debris disk encircling the nearby star Fomalhaut and a mysterious planet circling it may provide forensic evidence of a titanic planetary disruption in the system.

Astronomers are surprised to find the debris belt is wider than previously known, spanning a section of space from 14 to nearly 20 billion miles (23 and 32 billion kilometers, respectively) from the star. Even more surprisingly, the latest Hubble images have allowed a team of astronomers to calculate the planet follows an unusual elliptical orbit that carries it on a potentially destructive path through the vast dust ring.

The planet, called Fomalhaut b, swings as close to its star as 4.6 billion miles (7.4 billion kilometers or 49 AU), and the outermost point of its orbit is 27 billion miles (43 billion kilometers or 290 AU) away from the star. The orbit was recalculated from the newest Hubble observation made last year.

"We are shocked. This is not what we expected," said Paul Kalas of the University of California at Berkeley and the SETI Institute in Mountain View, Calif.

The Fomalhaut team led by Kalas considers this circumstantial evidence there may be other planet-like bodies in the system that gravitationally disturbed Fomalhaut b to place it in such a highly eccentric orbit. The team presented its finding Tuesday at the 221st meeting of the American Astronomical Society in Long Beach, Calif.

Among several scenarios to explain Fomalhaut b's 2,000-year-long orbit is the hypothesis that an as yet undiscovered planet gravitationally ejected Fomalhaut b from a position closer to the star, and sent it flying in an orbit that extends beyond the dust belt.

"Hot Jupiters get tossed through scattering events, where one planet goes in and one gets thrown out," said co-investigator Mark Clampin of NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Md. "This could be the planet that gets thrown out."

Hubble also found the dust and ice belt encircling the star Fomalhaut has an apparent gap slicing across the belt. This might have been carved by another undetected planet. Hubble's exquisite view of the dust belt shows irregularities that strongly motivate a search for other planets in the system.

If its orbit lies in the same plane with the dust belt, then Fomalhaut b will intersect the belt around 2032 on the outbound leg of its orbit. During the crossing, icy and rocky debris in the belt could crash into the planet's atmosphere and create the type of cosmic fireworks seen when Comet Shoemaker-Levy 9 crashed into Jupiter. Most of the fireworks from collisions will be seen in infrared light. However, if Fomalhaut b is not co-planar with the belt, the only thing to be seen will be a gradual dimming of Fomalhaut b as it travels farther from the star.

Kalas hypothesized that Fomalhaut b's extreme orbit is a major clue in explaining why the planet is unusually bright in visible light, but very dim in infrared light. It is possible the planet's optical brightness originates from a ring or shroud of dust around the planet, which reflects starlight. The dust would be rapidly produced by satellites orbiting the planet, which would suffer extreme erosion by impacts and gravitational stirring when Fomalhaut b enters into the planetary system after a millennium of deep freeze beyond the main belt. An analogy can be found by looking at Saturn, which has a tenuous, but very large dust ring produced when meteoroids hit the outer moon Phoebe.

The team has also considered a different scenario where a hypothetical second dwarf planet suffered a catastrophic collision with Fomalhaut b. The collision scenario would explain why the star Fomalhaut has a narrow outer belt linked to an extreme planet. But in this case the belt is young, less than 10,000 years old, and it is difficult to produce energetic collisions far from the star in such young systems.

Fomalhaut is a special system because it looks like scientists may have a snapshot of what our solar system was doing 4 billion years ago. The planetary architecture is being redrawn, the comet belts are evolving, and planets may be gaining and losing their moons. Astronomers will continue monitoring Fomalhaut b for decades to come because they may have a chance to observe a planet entering an icy debris belt that is like the Kuiper Belt at the fringe of our own solar system.

For more information and for related images, please visit: http://www.nasa.gov/hubble and http://hubblesite.org/news/2013/01

RELEASE: 13-005

J.D. Harrington Headquarters, Washington 202-358-5241 j.d.harrington@nasa.gov

Ray Villard Space Telescope Science Institute, Baltimore, Md. 410-338-4514

villard@stsci.edu
OGLE-2005-BLG-390Lb planet.jpg
With an estimated temperature of just 50K, OGLE-2005-BLG-390L b is the chilliest exoplanet yet discovered. (Artist's concept)
Artist's impression of pulsar planet B1620-26c.jpg
畫家筆下的PSR B1620-26c行星想像圖
Triple-star sunset.jpg
Artist's conception of the three suns and the newly discovered Jupiter-sized planet from the perspective of a hypothetical moon orbiting the planet. The large yellow sun is already halfway over the horizon. The orange and red suns are still visible in the sky. This artist's animation shows the view from a hypothetical moon in orbit around the first known planet to reside in a tight-knit triple-star system. HD 188753 Ab is a gas giant planet, about 1.14 times the mass of Jupiter, with an orbital period of 3.3 days discovered using the Keck I telescope atop Mauna Kea in Hawaii, and zips around a single star that is orbited by a nearby pair of pirouetting stars. Because the stars in this triple system are bunched together, sunsets on the planet -- or on any moons that might exist around the planet -- would be spectacular. This rambunctious stellar family is called HD 188753 and is located 149 light-years away in the constellation Cygnus.

In this movie, sunset is seen through the tenuous atmosphere of a hot, baked hypothetical moon. As the suns dip below the horizon, the gas giant comes into view. The moon's landscape remains illuminated by sunlight reflected off the planet. Both the planet and moon would be so hot that even in shadow their surfaces would glow.

The suns' colors and sizes reflect their masses, temperatures and distances to the planet. For example, the first star shown setting over the horizon is the closest, most massive and hottest of the trio, so it is depicted as large and white. The second star is farther away, less massive and cooler than the first, appearing smaller and yellow. The final star is at the same distance as the second, but it is still less massive and cooler, appearing even smaller and orange-red in color. Our Sun is a bit cooler than the hottest star of the system.

The graph in figure 1 shows the "wobble" of a star being tugged on by the planet called HD 188753 Ab. The planet was discovered via the radial velocity technique, in which a planet's presence is inferred by the motion, or wobble, it causes in its parent star. Stellar motion is plotted here as changes in velocity (y-axis) versus time (x-axis).

Unlike most planetary wobbles, this one comes from a star that is circled by a nearby pair of stars. In other words, the planet orbits a single star that is part of a close-knit triple-star system. Because the starlight from this cramped bunch blends together, the task of sifting through the light to find the planet's signature was more difficult. This challenge was overcome with the help of detailed models of the triple-star system's light. Data from those models resulted in precise velocity measurements of the star circled by HD 188753 Ab.

Note: The size of the Full-Res TIFF for the still image is 3200 samples x 2400 lines.
Orbit3.gif
Two bodies with a major difference in mass orbiting around a common barycenter (red cross) with circular orbits. A larger movie showing an exoplanet orbiting a star can be seen at Image:Planet_reflex_sm.gif.
HR 8799 Orbiting Exoplanets.gif
(c) Jason Wang (Caltech)/Christian Marois (NRC Herzberg), CC BY 3.0
HR 8799 harbors four super-Jupiters orbiting with periods that range from decades to centuries. Motion interpolate was used on 7 images of HR 8799 taken in infrared light from the Keck Telescope over 7 years to create this image. Read more at http://www.manyworlds.space/index.php/2017/01/24/a-four-planet-system-in-orbit-directly-imaged-and-remarkable/ Archived.

Credits:

  • Video making & motion interpolation: Jason Wang
  • Data analysis: Christian Marois
  • Orbit determination: Quinn Konopacky
  • Data Taking: Bruce Macintosh, Travis Barman, Ben Zuckerman
Kepler186f-ArtistConcept-20140417.jpg
NASA's Kepler Discovers First Earth-Size Planet In The 'Habitable Zone' of Another Star

April 17, 2014

For more information about the Kepler mission, visit:

http://www.nasa.gov/kepler
Artwork showing a blurred globe and other celestial bodies, inspired by the asteroid belt of HD 69830.jpg
Artwork inspired by the detection of a debris belt around HD 69830 which led to the hypothesis of an asteroid belt being there. This is an obselete hypothetical image suggesting a planet beyond a debris disc. This image was created in 2005 and does not represent HD 69830 d which was not discovered until 2006. The picture is not suited as a scientific illustration, as it is erroneous in following ways (besides others):
  • To show a planet blurred before a sharp background on a photographic picture, the size of the lens had to be comparable to the planet.
  • The symmetry axis of a crescent has to point to the object causing the illumination, i.e. the star.
  • If the shown rocks were farther away than the planet they would have diameters of at least some hundred kilometers. There is no model which allows that many such bodies to be seen simultaneously in a view angle which the artwork pretends.
Exoplanet Discovery Methods Bar.png
Bar chart of exoplanet discoveries by year, through 2015-01-01, indicating the discovery method using distinct colors:
  radial velocity (dark blue)
  transit (dark green)
  timing (dark yellow)
  direct imaging (dark red)
  microlensing (dark orange)

Exoplanet data is from the Open Exoplanet Catalogue,[1] version 298ee46

  1. Open Exoplanet Catalogue (2015-02-04). Retrieved on 2015-04-07.