Viten

Nobel-vinnere utløste et skred av funn av fremmede planeter

For 25 år siden fant astronomene Michel Mayor og Didier Queloz den første planeten utenfor vårt eget solsystem. I dag får de Nobelprisen i fysikk for oppdagelsen.

De sveitsiske astronomene Michel Mayor (t.h) og Didier Queloz påviste den aller første eksoplaneten høsten 1994. Det utløste et skred av nye oppdagelser i rommet, og i år får de endelig Nobel-prisen i fysikk for sitt gjennombrudd. Foto: Laurent Gillieron / KEYSTONE

  • Terje Avner
Viten er Aftenpostens satsing på forskning og vitenskap, der forskere og fagfolk fra hele landet bidrar med artikler.

Viten er Aftenpostens satsing på forskning og vitenskap, der forskere og fagfolk fra hele landet bidrar med artikler.

Sveitsiske Michel Mayor og Didier Queloz er en slags astronomiens svar på oppdageren Columbus. Han fant de karibiske øyene i 1492, mens de som kom etter Columbus fant et enormt nytt kontinent.

Høsten 1994 øynet astronomene en ny og ukjent øy i kosmos – en planet i bane rundt stjernen 51 Pegasi, 50 lysår unna oss i stjernebildet Pegasus. Oppdagelsen skulle snart føre til en åpenbaring av nye og ufattelig verdener, ulikt alt annet menneskeheten hadde kunnet drømme om.

Les også

Forskere har funnet vann på en beboelig planet

De to astronomene var selv i tvil om oppdagelsen. Beregningene viste at planeten, som de rett og slett kalte 51 Pegasi b, måtte være en gassplanet med en masse i nærheten av Jupiters. Det fikk Mayor og Queloz til å nøle, for mens Jupiter bruker 4332 døgn på et omløp rundt Solen, bruker 51 Pegasi b bare 4,2 døgn på å rase rundt sin egen moderstjerne. Kunne det være fysisk mulig?

Det skulle gå over et halvt år før astronomene fikk anledning til å utføre nye observasjoner som bekreftet situasjonen, og først da torde de offentliggjøre funnet.

Artikkelforfatter Terje Avner er skribent. Foto: Privat

Beboelig sone

I dag er det imidlertid påvist over 4000 planeter, og vi vet at det kan dreie seg om milliarder av dem bare i vår egen galakse, Melkeveien. De kalles ekstrasolare planeter eller eksoplaneter, fra gresk ekso, «på utsiden av».

Det astronomene kaller en «beboelig sone» er et område der det varmt nok til at det kan finnes flytende vann på overflaten av en planet, og flytende vann oppfattes som regel som en betingelse for liv. I dag er det strengt talt kun Jorden som ligger i vårt solsystems beboelige sone.

51 Pegasi b ligger ikke i noen beboelig sone. Avstanden til moderstjernen er bare syv millioner kilometer, mens Jorden til sammenligning ligger 150 millioner kilometer fra Solen.

Nærmere oss enn 51 Pegasi finner vi planetsystemet TRAPPIST-1 i stjernebildet Vannmannen, 39,6 lysår unna. Systemet består av syv planeter i bane rundt en moderstjerne, en såkalt rød dverg.

Den spennende TRAPPIST-1e

Flere av de syv planetene ligger i systemets beboelige sone, og mest spennende av dem alle er planeten TRAPPIST-1e. Planeten ligner Jorden i størrelse, masse og temperatur, og den har en atmosfære som kanskje kan muliggjøre liv.

I planetsystemet TRAPPIST-1 synes minst tre av syv planeter å ligge i beboelig sone, det vil si med en temperatur som muliggjør flytende vann på overflaten. Aller størst interesse er det for planeten TRAPPIST-1e. Foto: ESA/Hubble

Likevel ville nok livet på TRAPPIST-1e fortone seg ganske annerledes enn på Jorden. Den ser nemlig ut til å ha det astronomene kaller en bunden rotasjon, akkurat som vår egen måne. Det vil si at planetens rotasjon rundt sin egen akse tilsvarer omløpstiden rundt stjernen.

Dermed vender den hele tiden den samme siden mot stjernen. Den ene halvdelen av planeten har evig lys, mens den andre halvparten ligger i et evig mørke. Nå venter astronomene i spenning på oppskytingen av det nye romteleskopet James Webb Space Telescope i mars 2021. En av teleskopets første oppgaver vil være å studere TRAPPIST-1e nærmere.

Der det finnes flytende vann kan det også finnes liv. Derfor var det et betydelig gjennombrudd da astronomene i september i år konkluderte med at det finnes betydelige mengder vann i atmosfæren, og derfor antagelig også på overflaten, av eksoplaneten K2-18b. Foto: ESA/Hubble

Planetjegere

51 Pegasi b og TRAPPIST-1e er to høyst ulike eksoplaneter, og med totalt ulik sannsynlighet for å huse noen som helst form for liv. Men de er bare to av mange. Siden Michel Mayor og Didier Queloz oppdaget den første eksoplaneten, er jakten på planeter først og fremst flyttet til teleskop som er plassert i rommet.

Den største jegeren av dem alle var Kepler-teleskopet. Da det ble skutt opp i 2009, økte antall bekreftede eksoplaneter enormt. I dag er Kepler-teleskopet tomt for drivstoff, og dermed dødt, men hele 70 prosent av de kjente eksoplanetene ble funnet av Kepler.

Metoden var å registrere endringer i lysstyrken fra et utvalg på rundt 10.000 stjerner. Små avvik tydet på at noe – og da antagelig en planet – passerte over stjernen og dimmet noe av lyset.

Metoder og instrumenter er videreutviklet siden man bygget Kepler-teleskopet, og i april 2018 sendte NASA opp teleskopet TESS. Det studerer nå hele to millioner forhåndsdefinerte stjerner, og resultatene strømmer inn. Stadig føyes nye eksoplaneter til katalogen, og stadig får astronomene nye overraskelser.

Fremmede verdener

I vårt eget solsystem med åtte planeter er de fire steinplanetene plassert innerst, og de fire store gassplanetene ytterst. Det er imidlertid lite som tyder på at det er et standard planetsystem. Tvert imot. De over 3000 planetsystemene vi har oppdaget til nå, er høyst ulike.

I de fleste ser det ut til å finnes bare én planet, mens rundt 670 systemer har to eller flere. I de av systemene med flest planeter, TRAPPIST-1 med syv kjente planeter og Kepler-90 (2840 lysår unna) med åtte kjente planeter, er innbyrdes størrelse og plassering ulik vårt. Også banevinklene til stjernens ekvator kan avvike betydelig fra vårt eget system.

I størrelse varierer de bekreftede eksoplanetene fra planeten Draugr som er omtrent dobbelt så stor som vår egen måne, til for eksempel HR 2562 b med en masse 30 ganger større enn Jupiters. (Og Jupiter har en masse 318 ganger større enn Jorden!).

Eksoplanetene finnes i alle størrelser og miljøer. Denne kjempeplaneten i systemet PSR B1620-26 kretser rundt to stjerner. Foto: Illustrasjon: Wikipedia

Noen eksoplaneter ligger i bane så nær moderstjernen sin at de nesten koker. Andre skimter moderstjernen langt i det fjerne, og kan til og med ha flere enn en moderstjerne. Et eksempel er kjempeplaneten i systemet PSR B1620-26, som kretser rundt en pulsarstjerne og en såkalt hvit dvergstjerne.

Jakten på vann

I september i år skjedde et ganske betydelig gjennombrudd. For første gang gikk forskerne ut og sa at de hadde funnet vann på en eksoplanet. Planeten K2-18b befinner seg 118 lysår unna Jorden. Den kretser i beboelig sone rundt stjernen K2-18, en rød dvergstjerne, og er en av de mange planetene som ble funnet av Kepler-teleskopet. Ytterligere studier med andre rombaserte teleskoper har imidlertid påvist betydelige mengder vann i planetens atmosfære.

Felles for alle eksoplaneter er at de ligger ufattelig langt borte. Vår nærmeste naboplanet der ute er Proxima Centauri b. Den ligger i beboelig sone rundt stjernen Proxima Centauri, «bare» 4,2 lysår unna oss. Avstanden i kilometer er da 4,2 x 9.460.730.472.580,8 kilometer. Med dagens raketteknologi ville det ta mange tusen år å reise dit.


  • Få med deg debattene hos Aftenposten meninger på Facebook og Twitter.

Les mer om

  1. Viten
  2. Kepler
  3. Forskning og vitenskap
  4. Astronomi

Relevante artikler

  1. VERDEN

    Forskere gravde i gamle data og fant en ny, lovende jordklode

  2. VITEN

    Private, ideelle barnehager har de mest fornøyde foreldrene. Mattilbudet er en viktig forklaring.

  3. VITEN

    Forsøkspersoner ga elektrosjokk på kommando. Nå sås det tvil om det kjente eksperimentet fra 60-tallet.

  4. VITEN

    Rutinedata kan gi svar på mye, men ikke alt

  5. VITEN

    Hvorfor har statene frivillig gitt fra seg myndighet til EU?

  6. VITEN

    Kunstig intelligens finner spor fra historien som ellers kunne forblitt uoppdaget.