Waterdamp ontdekt in atmosfeer van koele exoplaneet

[univers]

Waterdamp is door UCL-onderzoekers in een wereldprimeur gedetecteerd in de atmosfeer van een superaarde met bewoonbare temperaturen.



K2-18b, dat is acht keer de massa van de aarde, is nu de enige planeet die rond een ster buiten het zonnestelsel draait, of 'exoplanet', waarvan bekend is dat het zowel water als temperaturen heeft die het leven kunnen ondersteunen.

De ontdekking, vandaag gepubliceerd in Nature Astronomy , is de eerste succesvolle atmosferische detectie voor een exoplaneet in een baan rond de 'bewoonbare zone' van zijn ster, op een afstand waar water in vloeibare vorm kan bestaan.

Eerste auteur, Dr. Angelos Tsiaras (UCL Center for Space Exochemistry Data (CSED)), zei: “Water vinden in een mogelijk bewoonbare wereld anders dan de aarde is ongelooflijk opwindend. K2-18b is niet 'Earth 2.0' omdat het aanzienlijk zwaarder is en een andere atmosferische samenstelling heeft. Het brengt ons echter dichter bij het beantwoorden van de fundamentele vraag: is de aarde uniek? '

Het team gebruikte archiefgegevens uit 2016 en 2017 vastgelegd door de ESA / NASA Hubble Space Telescope en ontwikkelde open-source algoritmen om het door de atmosfeer van K2-18b gefilterde sterrenlicht te analyseren. De resultaten onthulden de moleculaire signatuur van waterdamp, wat ook de aanwezigheid van waterstof en helium in de atmosfeer van de planeet aangeeft.

De auteurs geloven dat andere moleculen, waaronder stikstof en methaan, aanwezig kunnen zijn, maar met de huidige waarnemingen blijven ze niet detecteerbaar. Verdere studies zijn vereist om de wolkenbedekking en het percentage aanwezig atmosferisch water te schatten.

De planeet draait om de koele dwergster K2-18, die zich ongeveer 110 lichtjaar van de aarde bevindt in het sterrenbeeld Leo. Gezien het hoge activiteitsniveau van zijn rode dwergster, kan K2-18b vijandiger zijn dan de aarde en is het waarschijnlijk blootgesteld aan meer straling.

K2-18b werd ontdekt in 2015 en is een van de honderden superaarde - planeten met een massa tussen aarde en Neptunus - gevonden door NASA's Kepler-ruimtevaartuig. De TESS-missie van NASA zal naar verwachting de komende jaren nog honderden super-aarden detecteren.

Co-auteur Dr. Ingo Waldmann (UCL CSED) zei: “Met zoveel nieuwe super-Aardes die naar verwachting de komende decennia zullen worden gevonden, is het waarschijnlijk dat dit de eerste ontdekking is van veel potentieel bewoonbare planeten. Dit is niet alleen omdat superaarde zoals K2-18b de meest voorkomende planeten in onze Melkweg zijn, maar ook omdat rode dwergen - sterren kleiner dan onze zon - de meest voorkomende sterren zijn. "

De volgende generatie ruimtetelescopen, inclusief de NASA / ESA / CSA James Webb ruimtetelescoop en de ARIEL-missie van ESA, kunnen atmosferen gedetailleerder karakteriseren omdat ze geavanceerdere instrumenten kunnen dragen. ARIEL wordt naar verwachting in 2028 gelanceerd en zal 1.000 planeten in detail observeren om een ​​echt representatief beeld te krijgen van hoe ze zijn.

Professor Giovanna Tinetti (UCL CSED), co-auteur en hoofdonderzoeker voor ARIEL, zei: “Onze ontdekking maakt K2-18 b een van de meest interessante doelen voor toekomstig onderzoek. Meer dan 4000 exoplaneten zijn gedetecteerd, maar we weten niet veel over hun samenstelling en aard. Door een groot aantal planeten te observeren, hopen we geheimen te onthullen over hun chemie, vorming en evolutie. ”

"Deze studie draagt ​​bij aan ons begrip van bewoonbare werelden buiten ons zonnestelsel en markeert een nieuw tijdperk in exoplanetonderzoek, cruciaal om uiteindelijk de aarde, ons enige thuis, in het grotere geheel van de kosmos te plaatsen," zei Dr. Tsiaras.

Staatssecretaris Andrea Leadsom zei: “Ruimteverkenning is een van de grootste avonturen van onze tijd en decennia lang hebben wetenschappers en astronomen het luchtruim afgezocht op zoek naar planeten die het leven kunnen ondersteunen. Deze ontdekking door Britse onderzoekers is een grote sprong voorwaarts in dit streven en opent een nieuwe wereld van mogelijkheden. De geheimen van ons universum zijn er, en ik ben enorm trots dat onze door de overheid gesteunde onderzoekers en raden vooraan staan ​​bij het ontgrendelen van antwoorden op mysteries die al eeuwen bestaan. ”

Chris Lee, Chief Scientist van het UK Space Agency, zei: "Deze opwindende ontdekking toont de toonaangevende sterke punten van het VK in de wetenschap van exoplaneten."

We blijven voortbouwen op deze expertise, met UCL in het hart van een nieuwe missie - ARIEL - om de atmosfeer te bestuderen van werelden die rond andere sterren in onze Melkweg draaien. Dit is een van een aantal internationale ruimtewetenschappelijke missies met leidende rollen voor de Britse wetenschap en industrie en maakt deel uit van onze voortdurende toewijding aan het European Space Agency, "zei hij.

Dr. Colin Vincent, hoofd van de Astronomie Divisie van STFC, zei: “Het vinden van andere planeten die mogelijk in staat zijn om het leven te ondersteunen, is een van de heilige grails van astronomieonderzoek. Dit resultaat op basis van gegevens van de Hubble Space Telescope geeft een opwindende indruk van wat mogelijk zal zijn in de komende jaren als een aantal nieuwe telescopen en ruimtemissies ondersteund door STFC en de UK Space Agency online komen. "

Het onderzoek werd gefinancierd door de European Research Council en de UK Science and Technology Facilities Council, die deel uitmaakt van UKRI.





https://www.nasa.gov/feature/goddard/20 ... r-1st-time

https://www.ucl.ac.uk/news/2019/sep/fir ... ble-planet