Een onderzoeksteam heeft met behulp van ESO’s unieke ‘planetenspeurder’ HARPS een gematigde planeet van aardse proporties ontdekt. De wereld, die de aanduiding Ross 128 b heeft gekregen, is na Proxima b de meest nabije gematigde planeet die tot nu toe is opgespoord. Het is bovendien de meest nabije planeet die om een inactieve rode dwergster cirkelt, wat de kans vergroot dat zich hier leven in stand kan houden. Ross 128 b wordt een belangrijk onderzoeksobject voor ESO’s Extremely Large Telescope, die biomarkers in diens atmosfeer kan opsporen.
Een team dat met ESO’s High Accuracy Radial velocity Planet Searcher (HARPS) van de sterrenwacht op La Silla (Chili) werkt, heeft ontdekt dat er om de rode dwergster Ross 128 een lichte exoplaneet cirkelt met een omlooptijd van 9,9 dagen. Naar verwachting heersen op deze wereld van aardse proporties gematigde temperaturen, vergelijkbaar met die op aarde. Ross 128 is de ‘rustigste’ nabije ster waarbij zo’n gematigde exoplaneet is aangetroffen. ‘Deze ontdekking is gebaseerd op meer dan tien jaar van intensief onderzoek met HARPS en geavanceerde datareductie- en analysetechnieken. Alleen HARPS bereikt zo’n grote nauwkeurigheid en is, 15 jaar nadat hij in gebruik werd genomen, nog steeds het beste instrument voor radialesnelheidsmetingen,’ aldus Nicola Astudillo-Defru (Universiteit van Genève, Zwitserland), die medeauteur is van het onderzoeksverslag.
Rode dwergen zijn de koelste en zwakste, maar ook meest talrijke, sterren in het heelal. Dit maakt hen heel geschikt voor de zoektocht naar exoplaneten. Vandaar dat ze steeds gewildere onderzoeksobjecten zijn. Xavier Bonfils (Instituut voor planetologie en astrofysica van de Universiteit van Grenoble-Alpes en CNRS, Frankrijk) heeft het door hem geleide HARPS-programma dan ook ‘De kortste weg naar geluk’ gedoopt. Bij deze sterren laten kleine, koele soortgenoten van de aarde zich namelijk gemakkelijker opsporen dan bij sterren die meer op de zon lijken [1]. Veel rode dwergsterren, waaronder ook Proxima Centauri, produceren af en toe opvlammingen waarbij de planeten die om hen heen cirkelen met dodelijke ultraviolette en röntgenstraling worden bestookt. Het lijkt er echter op dat Ross 128 een veel kalmere ster is, en dus zouden zijn planeten wel eens de meest nabije aangename verblijfplaatsen voor eventueel leven kunnen zijn.
Hoewel hij momenteel 11 lichtjaar van de aarde verwijderd is, beweegt Ross 128 in onze richting. Naar verwachting zal hij over slechts 79.000 jaar – een kosmische oogwenk – onze meest nabije buurster zijn. Dan verdringt Ross 128 b dus ook Proxima b als meest nabije exoplaneet! Met de gegevens van HARPS heeft het team ontdekt dat Ross 128 b op twintig keer zo kleine afstand om zijn ster draait als de aarde om de zon. Desondanks ontvangt Ross 128 b maar 38 procent meer straling dan de aarde, omdat zijn moederster een zwakke rode dwergster is, met een oppervlaktetemperatuur die slechts iets meer dan de helft is van die van de zon. Bijgevolg ligt de evenwichtstemperatuur van de exoplaneet ergens tussen de –60 en 20 graden Celsius. Hoewel de wetenschappers die bij deze ontdekking betrokken zijn Ross 128 b als een gematigde planeet beschouwen, is het onzeker of de planeet zich binnen, buiten of op de rand van de leefbare zone [2] bevindt, waar vloeibaar water op een planeetoppervlak kan bestaan.
Astronomen ontdekken tegenwoordig steeds meer gematigde planeten, en de volgende stap zal zijn om hun atmosferen en chemische samenstelling nauwkeurig te onderzoeken. Vooral de eventuele detectie van biomarkers – chemische verbindingen die karakteristiek zijn voor biologische processen – zou een enorme doorbraak betekenen. ESO’s Extremely Large Telescope (ELT) is de eerst aangewezene om die te forceren [3]. ‘Nieuwe faciliteiten van ESO zullen een cruciale rol gaan spelen bij het inventariseren van aarde-achtige planeten die geschikt zijn voor verdere karakterisering. Met name NIRPS, de infrarood-tak van HARPS, zal ons veel beter in staat stellen om rode dwergen, die vooral veel infrarode straling uitzenden, waar te nemen. Vervolgens zal de ELT de mogelijkheid bieden om een groot aantal van deze planeten aan nader onderzoek te onderwerpen,’ concludeert Xavier Bonfils.
Noten
[1] Een planeet die op geringe afstand om een lichte rode dwergster cirkelt heeft een grotere zwaartekrachtsinvloed op de ster dan een vergelijkbare planeet die op grotere afstand om een zwaardere ster als onze zon draait. Dat maakt de ‘schommelbeweging’ die de ster in reactie hierop vertoont veel makkelijker waarneembaar. Daar staat tegenover dat rode dwergen veel minder licht geven, waardoor het meer moeite kost om genoeg signaal te verzamelen voor de noodzakelijke precisiemetingen.
[2] De leefbare zon is gedefinieerd als de gordel rond een ster waarbinnen een planeet de juiste temperatuur heeft om vloeibaar water op zijn oppervlak te kunnen laten bestaan.
[3] Dit is alleen mogelijk bij de weinige exoplaneten die dichtbij genoeg zijn om los van hun sterren te worden waargenomen.
