Sensation: Nyopdaget klippeplanet er på størrelse med Jorden

1,4 gange Jordens radius – så lille en planet har NASAs rumsatellit Kepler opdaget i kredsløb om en anden stjerne, der befinder sig i vores del af Mælkevejen, kun 564 lysår herfra.

Planeten kaldes Kepler-10b og er ikke alene den mindste planet, men også den første klippeplanet, der nogensinde er sikkert identificeret uden for vores solsystem.

Den kredser så tæt på sin moderstjerne, at den kun bruger 0,83 døgn på at lave ét omløb. Til sammenligning bruger Jorden 365 døgn.

Da afstanden til moderstjernen er uhyre lille, er der utroligt varmt på planetens overflade med temperaturer på omkring 1500 grader Celcius, hvilket er varmere en lavestrømme her på Jorden.

Planeten har en masse, der er hele 4,6 gange Jordens og har dermed en tæthed, der er højere end jern.

Danske forskere var med

Opdagelsen er baseret på data, som Keplersatellitten har indsamlet gennem en periode på otte måneder fra maj 2009 til begyndelsen af januar 2010, og resultaterne er netop blevet fremlagt på en pressekonference i går aftes, dansk tid, i forbindelse med et møde i The American Astronomical Society.

Analyserne er lavet af forskere fra det amerikanske rumagentur NASA i tæt samarbejde med danske astronomer fra både Københavns og Aarhus Universitet.

En af de forskere, der har været dybt involveret i arbejdet med at identificere den lille klippeplanet er postdoc Lars Buchhave fra Niels Bohr Instituttet på KU, der er ansat på midler fra Carlsberg-fonden.

“Vores resultater viser, at vi nu er i stand til at finde planeter, der er på størrelse med vores egen Jord, og det giver os en chance for at undersøge, hvor hyppige jordlignende planeter egentlig er. Jeg synes, det er virkelig interessant at finde ud af, om der findes andre planeter som Jorden i universet, eller om vi er unikke,” siger Lars Buchhave.

‘Opdagelsen en milepæl’

Lars Buchave og hans kolleger har kunnet regne sig frem til planetens størrelse ud fra detaljerede studier af moderstjernen (se boks), som bl.a. er foretaget af professor Jørgen Christensen-Dalsgaard og lektor Hans Kjeldsen fra Institut for Fysik og Astronomi på Aarhus Universitet. De to forskere er begejstrede over den nye opdagelse.

“Hovedformaalet med Kepler er jo at karakterisere ‘jord-lignende’ og ‘jord-størrelse’ planeter og derfor er opdagelsen af planeten en meget vigtig milepæl for projektet, selv om planeten er langt fra at være beboelig,” fortæller Jørgen Christensen-Dalsgaard.

Den pointe følges op af hans kollega, lektor Hans Kjeldsen.

“Kepler-10b vil gå over i historien som den første planet, hvor vi kan dokumentere, at den har en klippeoverflade. Nu ved vi, at der findes planeter med faste overflader uden for vores solsystem. Det kunne vi ikke sige med overbevisning før observationerne af Kepler-10b,” siger Hans Kjeldsen.

De exoplaneter, som man tidligere har opdaget, kunne i princippet være klippeplaneter, men man har alle gange været i tvivl på grund af usike parametre.

Med Kepler-10b er situationen helt anderledes. De ved, at der er tale om en klippeklode med en densitet på omkring 9 g/cm3 og den har uden tvivl en tæthed, der er større end Jordens.

“Nu kan vi rent faktisk svare på det spørgsmål, som grækerne allerede tænkte over for 2000 år siden: Findes der planeter som Jorden derude imellem stjernerne? Svaret er ja!” pointerer Hans Kjeldsen.

Planeten formørkede sin moderstjerne

Keplerteleskopet faldt over den lille planet på en ganske almindelig arbejdsdag, mens den som sædvanligt holdt skarpt øje med omkring 150.000 stjerner. Teleskopet registrede pludselig forstyrrelser i lyset fra stjernen ‘Kepler 10’, der på mange måder minder om vores egen Sol.

Stjernens masse, lysstyrke og temperatur er meget lig Solens, til gengæld er stjernen betydeligt ældre. Mens vores sol er 4,5 milliarder år gammel, er Kepler-10 omkring otte milliarder år.

Keplers ultrapræcise lysmåler registrerede den lille nedgang i moderstjernens lysstyrke, som opstod hver gang planeten Kepler-10b passerede ind foran stjernen. Astronomerne kunne herefter beregne planetens størrelse ud fra de periodiske dyk i lysstyrken. De kunne også bestemme afstanden mellem planeten og stjernen ved at måle den tid, der går mellem to dyk.

“Vi brugte en masse ressourcer på at finde ud af, om årsagen til de dyk virkelig var en planet eller ej, for faktisk kan visse stjernesystemer lave lignende signaler. Den videnskabelige artikel, som vi har skrevet om Kepler-10b er 80 sider lang, og størstedelen af artiklen bruger vi på at verificere, at dykkene faktisk skyldes den lille planet,” siger Lars Buchhave.

Èn af i alt tre superjorde

Jagten på exoplaneter er et forholdsvist ungt forskningsområde, der begyndte i 1990’erne.

Hvis jeg skulle give mig til at lede efter liv i rummet, ville jeg ikke lede på denne planet, hvor det er absurd varmt. Det er en smeltedigel!

Lars Buchhave.

Den første exoplanet blev fundet i 1995 og var en gigantisk gasplanet, men siden da har man haft held med at finde mindre planeter i takt med, at teleskoperne og teknikkerne til at opspore planeterne med blev bedre. I dag kender man over 500 exoplaneter, hvoraf 100 er fundet ved formørkelsesmetoden.

Kepler er den første NASA-satellit, der er i stand til at finde jordlignende planeter i den beboelige zone omkring en stjerne, det vil sige i det område i et planetsystem, hvor flydende vand kan eksistere på en planets overflade.

“Kepler-10b er helt sikkert ikke beboelig, da den kredser meget tæt om sin moderstjerne og er uhyre varm. Kepler er mere end 20 gange tættere på sin stjerne end Merkur er på Solen,” siger Lars Buchhave.

Forskerne har store forhåbninger til, at Kepler på sigt også vil finde klippeplaneter i større afstand fra deres moderstjerne. Grunden til, at den ikke har fundet den slags planeter hidtil er, at den ganske enkelt ikke har observeret stjernerne længe nok. For planeter af den type vil der gå lang tid mellem hver formørkelse, og der skal mindst fire formørkelser til, før man kan dokumentere, at den skabes af en planet.

Indtil videre har Kepler fundet tre ‘superjorde’, det vil sige planeter mellem 1 og 10 jordmasser. Kepler-10b er én af dem.

“Vi er på vej til at finde planeter, der er lige så små som vores Jord, og at finde hyppigheden af de jordlignende planeter. Den viden kan give os en bedre forståelse af, hvilken rolle, Jorden spiller i det store hele,” siger Lars Buchhave.

Hans Kjeldsen slutter:

“Næste store landvinding for Kepler bliver en planet med en koldere overflade end de 1500 grader Celcius.. og her viser Kepler-10b at vi med Kepler kan måle nøjagtigt nok til at finde dem.. nu skal vi bare vente.”