Amatörastronomer har upptäckt ännu en exoplanet!

Vilken exoplanetvecka det har varit! Här kommer dagens fjärde exoplanetinlägg. Det är nämligen så att amatörastronomer inom ramen för Planethunters.org har upptäckt ännu en exoplanet. Det är därmed planet nummer två som upptäcks inom ramen för projektet. Planeten, som fått namnet PH-2b, är en Jupiterstor planet inom den beboeliga zonen kring en solliknande stjärna. Den lär dock inte vara särskilt beboelig eftersom det rör sig om en gasplanet.

Planethunters meddelar också att man identifierat hela 40 exoplanetkandidater! 31 av dessa har omloppstider runt sina stjärnor på mer än 100 dagar, varav 15 kan finnas inom den beboeliga zonen! Ytterligare 9 lite mer osäkra planetkandidater har identifierats. Samtliga planetkandidater är Neptunus- eller Jupiterstora objekt. Intressant minsann!

Illustration av en exoplanet (Bildkälla: NASA)

Planethunters är som sagt ett stort amatörastronomprojekt där en massa entusiaster studerar de observationer som t.ex Keplerteleskopet gjort och söker efter sådant som kanske yrkesastronomerna missat. Exoplanetutforskningen är ett av många områden där amatörastronomer aktivt kan hjälpa proffsen med upptäckter. Inte ens de mest kraftfulla datorer kan hitta alla tänkbara planeter i den enorma mängd data som Keplerteleskopet samlat in. Det är ju upplyftande tycker jag.

Varför jorden inte blev en isklump

I solsystemets tidiga skede lyste solen mycket svagare än vad den gör idag. Det borde ha inneburit att jorden var en isig och kall planet, men så tycks inte ha varit fallet. Detta har länge förbryllat forskarna, men nu tycks studier av Saturnusmånen Titan kunna förklara jordens klimathistoria. Tidskriften New Scientist har en intressant artikel på sin websida om det hela.

Under de första två årmiljarderna var solen ca 25% ljussvagare än idag, vilket borde ha inneburit att det var 25 grader kallare på jorden. Det hade i princip inneburit en ständig frost. Så var dock inte fallet, utan geologerna har istället funnit att jorden var täckt av vidsträckta oceaner och hade en yttemperatur på i genomsnitt kanske 10 grader Celcius. Forskare har studerat förhållandena på Saturnus stora måne Titan och på det faktum att månen har flytande materia på ytan. Det rör sig inte om vatten utan om kolvätesjöar. Tack vare att Titanatmosfären är rik på väte och kväve skapas en växthuseffekt som ger värme på ytan. Forskarna har gjort en simulering där man antar att vätehalten i jordens atmosfären i ett tidigt skede var 10 procent och att kvävehalten var 2-3 gånger högre än idag. Det hade räckt för att värma upp planeten med 10-15 grader.

Varför skulle då jordens atmosfär ha haft en sådan ämnessammansättning. Forskarna tror att omfattande vulkanutbrott skulle kunna höja vätehalterna. Mer forskning behövs dock eftersom geologiska studier inte riktigt bekräftar den höga förekomsten av väte och kväve. Det här med växthuseffekt är intressant kopplat till exoplaneter eftersom det kan innebära att den beboeliga zonen kring stjärnor kan utvidgas om vätehalten i planeters atmosfärer är hyfsat hög.

Minst 100 miljarder planeter i vår galax!

Forskare vid California Institute of Technology (Caltech) har uppskattat antalet planeter i Vintergatan till minst 100 miljarder. Denna bedömning görs efter att forskarna studerat planetsystemet Kepler-32. Man menar att detta planetsystem, där man till dags dato upptäckt fem planeter, är ett bra exempel på hur planetsystem normalt bildas kring stjärnor i vår galax. Planeterna är stora som jorden eller något större och kretsar alla nära stjärnan, som är en dvärgstjärna i M-klass. Ca tre fjärdedelar av alla stjärnor i Vintergatan är av denna typ. Stjärnorna är betydligt svalare än solen och har ofta planetsystem med korta omloppstider. Detta är ganska typiskt för många av de planetsystem som Keplerteleskopet upptäckt. Planetsystem liknande vårt solsystem, bestående av en mer ljusstark stjärna och med planeter med relativt långa omloppstider, verkar däremot vara betydligt mer sällsynta.

Uppskattningen av antalet planeter överensstämmer med en del andra bedömningar som gjorts under det senaste året. Jag har skrivit en del om detta under 2012 (se bl a artikel HÄR). Forskarna vid Caltech menar t o m att man gjort en försiktig bedömning. Det kan mycket väl finnas i genomsnitt två planeter per stjärna! Det skulle innebära att det finns flera hundra miljarder planeter bara i Vintergatan!

Forskarna tror att planeterna i Kepler-32-systemet bildades längre från stjärnan för att sedan successivt ha migrerat inåt i systemet. Så många planeter kan helt enkelt inte ha bildats inom ett så litet område från stjärnan. M-stjärnor är också ljusstarkare och hetare när de är unga, vilket talar för att planeterna bildats längre ut  från stjärnan. Annars hade de "ätits upp" av stjärnan. När de så småningom närmat sig stjärnan har tre av planeterna hamnat i banresonans såtillvida att de har en omloppstid som står i ett 1:2:6-förhållande till varandra. Planet tre har alltså en omloppstid som är tre gånger längre än planet två, som i sin tur har en omloppstid som är dubbelt så lång som planet 1. Den här typen av banresonans är vanligt och återfinns t o m i vårt eget solsystem. Jupitermånarna Io, Europa och Ganymedes har ett 1:2:4-förhållande vad gäller omloppstid. Forskarna tror att planeterna kring Kepler-32 successivt hamnat i denna resonans.

Illustration av ett planetsystem (Bildkälla: NASA/JPL-Caltech)

ALMA-teleskopet observerar planeter som just nu skapas

Det Europeiska Sydobservatoriet (ESO) har med hjälp av det kraftfulla ALMA-teleskopet observerat den unga stjärnan HD 142527 och bokstavligen sett hur stora planeter föds. Stora strömmar av gas flödar i området kring stjärnan. Man tror att det rör sig om stora gasplaneter som är under bildande och som suger till sig gas. HD 142527 befinner sig 450 ljusår från jorden och forskarna har studerat den stoft- och gasskiva som omger stjärnan. Skivan består av en inre och yttre del med en stor hålighet emellan som karvats ut av planeter som är under bildande. Det rör sig om en relativt stor soft- och gasskiva, där den inre delen sträcker sig ända ut till vad som motsvarar Saturnus omloppsbana runt vår sol. Den yttre delen av skivan börjar 14 gånger längre ut.

Gasjättar (såsom Jupiter och Saturnus) bildas genom att de i inledande stadier drar till sig gas från den yttre skivan genom en slags broar över håligheten mellan skivorna (se bilden nedan). I processen flödar också gas vidare till den inre skivan och till stjärnan som därmed växer. Det är första gången som man ser dessa broar av gas och stoft. Tyvärr kan man inte se planeterna eftersom de göms i gasströmmarna.

Illustration av gasströmmar (Bildkälla: ESO)