Et dansk hold astrofysikere har gjort en noget nær sensationel opdagelse. De har fundet den hidtil mindste planet, der er set i kredsløb om en anden stjerne end Solen. Med en radius på kun 0,3 gange Jordens radius er planeten på størrelsen med Månen og kredser med en omløbstid på bare 13 dage tæt om sin moderstjerne.
Kepler-37b, som planeten hedder, har to søskende, c og d, der med radier på henholdsvis 0,74 og 2 gange Jordens radius også er ret små. Med omløbstider på 21 dage og 40 dage er deres år langt kortere end det, vi er vant til her på Jorden. Den svage stjerne Kepler-37 og dens tre småplaneter er ifølge et forsigtigt skøn skabt for seks milliarder år siden.
Små planeter findes i større antal end troet
Opdagelsen af den lille planet og det omgivende stjernesystem er gjort en dansk gruppe af astronomer fra både Aarhus Universitet og Københavns Universitet. Ved at forene deres individuelle fagligheder og tekniske kompetencer har forskerne i fællesskab analyseret data fra NASA’s rumteleskop Kepler.
»Der er to grunde til, at denne opdagelse er interessant. For det første er det næsten utroligt, at det rent teknisk overhovedet kan lade sig gøre at opdage noget, der er så småt. For det andet demonstrerer det, når vi trods alle odds finder så lille en planet, at universet rummer mange flere af de helt små planeter, end vi gik og troede. Det giver os et klarere billede af, hvor mange små, mellemstore og store planeter, der findes derude. Og det gør os klogere på, hvordan et typisk og et atypisk solsystem er skruet sammen,« fortæller astrofysiker Lars A. Buchhave fra Niels Bohr Institutet og grundforskningscenteret StarPlan på Københavns Universitet.
Teleskop på udkig efter formørkelser
Rumteleskopet Kepler har fået øje på planeterne ved hjælp af en finte, der udnytter, at en stjerne bliver formørket, når en planet set fra teleskopet passerer ind foran stjernen. Ved at holde øje med stjernen gennem længere tid har teleskopet afsløret rytmiske dyk i stjernens lysstyrke, som opstår hver gang en planet har tilbagelagt en runde i sit kredsløb. Hvor kraftige dykkene er og hvor længe, de varer, afhænger af den enkelte planets størrelse og omløbstid.
Dykkene sladrer derfor om, hvad det er for slags planeter, der har frembragt dem – de afslører, hvor store planeterne er, og hvor tæt de kredser om stjernen.
Som at lede efter en nål i en høstak
\ Fakta
En exoplanet er en planet, der kredser om en anden stjerne end Solen. Gennem flere århundreder har mennesker spekuleret på om, og i givet fald hvor mange sådanne planeter der findes, men først i 1990’erne var observationsteknikken god nok til, at man kunne se dem. Siden dengang er udviklingen gået meget stærkt.
Hvis planeten havde kredset om en af de mange andre stjerner, Kepler-teleskopet observerer, ville den formentlig have været umulig, at få øje på. De dyk, som planeten frembringer i stjernens lysstyrke er nemlig ekstremt små – så små, at de formentlig ville være druknet i målestøj.
Det er kun en halv procent af de stjerner, der indgår i Keplers observationsprogram, hvor man ville kunne opdage formørkelsen fra så lille en planet. Ud af de i alt 150.000 stjerner, Kepler følger, er der altså kun omkring 700 stjerner, hvor man har en chance for at se så små planeter i kredsløb – hvis de vel at mærke har en bane, der bevæger sig ind foran Keplers synslinje.
Statistisk set er det altså meget usandsynligt at få øje på sådan en planet med mindre, der er rigtigt mange af dem i universet. At Kepler så rent faktisk ser sådan en planet, tager astronomerne som dokumentation for, at sådanne planeter findes i stort antal.
»Vores vurdering er, at et typisk planetsystem i gennemsnit har flere af den slags småplaneter kredsende omkring sig,« siger lektor Hans Kjeldsen fra Stellar Astrophysics Centre, Institut for Fysik og Astronomi på Aarhus Universitet, der er en af de mange hjerner bag opdagelsen.
Måner kan være hjemsted for liv
En ting er sikkert: Livet har ikke en chance på den lille nyopdagede planet, der bedst kan betegnes som en stor, død klippeblok. Og det er nok utopisk at forestille sig, at så små planeter kan huse liv, da deres tyngdefelter er for svage til, at de kan holde på en beskyttende og livgivende atmosfære.
Kæmpeplaneter som Jupiter vil heller ikke kunne være hjemsted for liv, heller ikke selv om de befinder sig i den beboelige zone. De mangler nemlig den faste overflade, som livet kan boltre sig på.
Til gengæld kunne sådanne gasplaneter snildt have en måne af klippemateriale, der er på størrelse med Jorden, og som har en atmosfære og en overflade, der kan bære flydende vand.
Jagten på sådanne måner er i fuld gang i forskningsprojektet HEK – The Hunt for Exomoons with Kepler– et forskningsprojekt, Lars A. Buchhave er dybt involveret i.
»Vi har endnu ikke fundet sådanne måner. Men at vi nu kan se planeter, der er så små som Jordens egen måne, giver os forhåbninger om, at det vil ske i nær fremtid,« siger Lars A. Buchhave.
\ Mælkevejens solsystemer er langt mere forskellige end antaget
Planeten Kepler-37b giver astronomerne et støttepunkt i deres arbejde med at finde ud af, hvor forskelligartede planetsystemerne er og hvor mange af hver slags, der findes.
Opsummerer man tidligere observationer, der er foretaget af rumteleskopet Kepler såvel som andre teleskoper, bliver det klart, at store planeter relevativt tæt inde på deres værtsstjerner er sjældne. Med de teleskoper og målemetoder forskerne har i dag ser det ud til, at der i det hele taget ikke findes så mange stjernesystemer, der rummer store planeter. Den gængse opfattelse er, at det kun en sjettedel af stjernesystemerne, der rummer en stor planet. Den opfattelse er man nået frem til dels at have simuleret planetdannelse på computer, dels efter forgæves at have ledt efter de store planeter gennem deres teleskoper.
Forskerne har lavet teoretiske overslag over, hvor mange solsystemer, der ville vende rigtigt til, at Kepler kan få øje på de store planeter, hvis de rent faktisk eksisterede. Her viser det sig, at mulighederne for at kunne se dem langt overgår det lille antal, man har fundet.
Til gengæld er der en del stjernesystemer, der har planeter, som er lidt større end Jorden og mindre end Neptun og Uranus.
Det, forskerne først og fremmest har lært af teleskopernes hidtidige observationer er, at Mælkevejens stjernesystemer er meget forskellige. Set i det lys kan vores eget solsystem ikke siges at være atypisk.
