Vad är exoplaneter?

En exoplanet är en planet som kretsar runt en stjärna utanför vårt solsystem. Planeterna i vårt solsystem kretsar runt solen. Varje stjärna i vår galax bör ha minst en planet som kretsar kring den, enligt statistiska uppskattningar från NASA.

Det betyder att Vintergatans galax innehåller ungefär en biljon exoplaneter. NASA-forskare och andra astronomer letar efter exoplaneter som kretsar runt stjärnor som liknar vår sol. Det är möjligt att många exoplaneter över Vintergatan kan vara lämpliga för liv att existera.

Beboelig zon

Planeter i den beboeliga zonen eller 'sweet spot' är i omloppsbana på ett mycket specifikt avstånd från sina stjärnor. Den beboeliga zonen är intervallet av avstånd mellan en planet och en stjärna som tillåter liv att existera. Exoplaneter i en beboelig zon har lämpliga klimat för att vatten ska existera som vätska och bilda hav. Beräkningar för att bestämma den beboeliga zonen för en specifik exoplanet baseras på exoplanetens avstånd från sin stjärna. Även andra faktorer, som exoplanetens atmosfär och växthuseffekten, beaktas.

Hitta exoplaneter

Exoplaneter är svåra att upptäcka med ett teleskop. Bländning från stjärnan skymmer sikten över planeter som kretsar runt. Astronomer letar efter exoplaneter indirekt genom att observera effekter på deras stjärnor. En vanlig indirekt metod för detektion är dopplerspektroskopi. Denna metod är också känd som den radiella hastigheten eller wobble-metoden. En stjärna med kretsande planeter har inte en perfekt bana eftersom planeterna drar i stjärnan. Stjärnans bana är utanför mitten och får stjärnan att se ut som att den vinglar.

Wobble metod

En av de första exoplaneterna som upptäcktes med den vingliga metoden hittades 1995. Det är en stor, varm planet som är ungefär hälften så stor som Jupiter med en mycket snabb 4-dagars bana. Kombinationen av exoplanetens snabba omloppsbana och enorma storlek utövade tillräckligt med kraft på stjärnan för att göra stjärnans vinglande utseende väldigt uppenbart. Wobble-metoden mäter förändringar i en stjärnas radiella hastighet för att uppskatta storleken på en kretsande planet.

halv

Exoplaneten som upptäcktes 1995 kallas 51 Pegasi b men är nu känd som Dimidium. Den är 50 ljusår bort från jorden i stjärnbilden Pegasus. Upptäckten av Dimidium var ett genombrott för astronomer eftersom det var den första exoplanet som hittats kretsar kring en stjärna, 51 Pegasi, som liknar vår sol. Dimidium är prototypen för den klass av planeter som kallas 'heta Jupiters'.

Kepler rymdteleskop

NASA lanserade rymdteleskopet Kepler 2009 som ett rymdobservatorium för att hitta exoplaneter utanför vårt solsystem. Huvudfokus var att hitta exoplaneter som liknar jorden. Rymdteleskopet Kepler var i drift i nio år och hittade 2 682 bekräftade exoplaneter. Forskare arbetar fortfarande med att bekräfta ytterligare 2 900 möjliga planeter som Kepler hittat.

Transitmetod

Kepler upptäckte exoplaneter med transitmetoden. Stjärnor tycks 'dimmas' när en planet i omloppsbana passerar mellan stjärnan och jorden. Varje passage av planeten mellan stjärnan och jorden kallas transit. Transitmetoden detekterar exoplaneter genom att mäta dimningseffekten. Närvaron av en kretsande planet misstänks när dämpning sker med jämna mellanrum.

Spitzer rymdteleskop

NASA:s Spitzer-teleskop är ett infrarött rymdteleskop som lanserades 2003. Observationer från Spitzer-teleskopet initierade ett stort steg framåt inom planetvetenskapen. Spitzer kan upptäcka ljus på planeter utanför vårt solsystem. Det är det första instrumentet som kan direkt observera exoplaneter istället för den indirekta wobblingen eller transitmetoderna. Direkt observation låter forskare studera och jämföra exoplaneter. Det infraröda observatoriet hjälper också forskare att bestämma temperatur, vindar och atmosfärens sammansättning på avlägsna exoplaneter.

Direkt bildbehandling

De flesta exoplaneter har upptäckts genom indirekt avbildning, men relativt nya direktavbildningsmetoder är överlägsna på många sätt. Falska positiva är sällsynta med direkta avbildningsmetoder, medan transitmetoden har en falsk positiv frekvens på cirka 40 %. Exoplaneter som upptäcks med metoden med radiell hastighet, eller wobble, kräver omfattande uppföljning av astronomer för att bekräfta närvaron av en planet. Direkt avbildning ger också information som forskare använder för att uppskatta ett brett spektrum av planetariska förhållanden.

Upplösning av WASP-12b

Exoplaneten WASP-12b hittades av SuperWASP planettransitundersökningen 2008. Det är en viktig upptäckt eftersom WASP-12b konsumeras av sin värdstjärna. Astronomer tittar på processen för att lära sig mer om bildning och upplösning av planeter. Förstörelsen av en planet av dess värdstjärna är faktiskt en mycket långsam process. Astronomer uppskattar att det kommer att ta ungefär 10 miljoner år till för WASP-12b att helt sönderfalla.

Gliese 436 b är en enorm exoplanet i konstellationen Lejonet. Det ger också astronomer och andra vetenskapsmän ny kunskap. Gliese 43 b är nästan lika stor som Neptunus, och den är täckt av brinnande is. Det extrema trycket och temperaturerna över 570°F på Gliese 43 b skapar en unik miljö som håller vatten i en fast form när det ska förångas.

Beboeliga exoplaneter

Det finns för närvarande 16 kända exoplaneter med hög sannolikhet att upprätthålla liv. Ytterligare 33 exoplaneter kan ha de förutsättningar som krävs för att liv ska existera, men forskare utvärderar dem fortfarande. Exoplaneterna HD 85512 b, Kepler-69c och Tau Ceti f ansågs vara beboeliga på en gång, men uppdaterade beboeliga zonmodeller och nya observationer har visat att de inte kan upprätthålla liv. HD 85512 b och Tau Ceti f är faktiskt utanför sina respektive beboeliga zoner, och Kepler-69c har en atmosfär och ett landskap som liknar Venus.