Hvad kan jordstore eksoplaneter lære forskere om dannelse og udvikling af eksoplaneter i hele kosmos? Dette er, hvad en undersøgelse for nylig sendte til arxiv Preprint-server håber at adressere som et internationalt team af forskere annoncerede opdagelsen af en jordstørrelse exoplanet, der udviser temperaturer og en densitet, der kan sammenlignes med Jordens dem.
Denne undersøgelse har potentialet til at hjælpe forskere med bedre at forstå dannelsen og udviklingen af jordstore eksoplaneter, og hvad dette kan betyde for at finde livet ud over Jorden.
Til undersøgelsen brugte forskerne University of Chicagos Maroon-X-instrument til at analysere den for nylig opdagede GJ 12 B (alias gliese 12 B), som ligger ca. 40 lysår fra Jorden og kredsende en inaktiv M Dwarf-stjerne, hvilket betyder, at dens solaktivitet reduceres sammenlignet med andre stjerner.
GJ 12 B blev opdaget af NASAs transiterende Exoplanet Survey Satellite (TESS) i 2024, og dens temperatur og radius blev målt til henholdsvis ca. 300 K (26,85 ° C/80,33 ° F) og 0,96 jord.
Nu brugte forskere Maroon-X til at måle GJ 12 B’s masse og excentricitet ved henholdsvis ca. 0,71 jord og 0,16. For kontekst er Jordens excentricitet 0,0167, hvor excentricitet måles fra henholdsvis 0 til 1 som en perfekt cirkel og fuldstændigt langstrakt. At kende GJ 12 B’s masse gjorde det muligt for forskerne at estimere dens densitet til omtrent lig med eller lidt mindre end Jorden. Forskerne bemærker, at NASAs James Webb Space Telescope (JWST) kunne bruges til at gennemføre mere dybdegående observationer af GJ 12 B, specifikt dens atmosfære.
“GJ12B ser ud til at have en jordlignende eller sub-jorddensitet,” bemærker undersøgelsen. “En lav densitet kunne forklares, hvis planeten har en flygtig komponent (såsom vand blandet i mantelen), en atmosfære, en lav jernmassefraktion eller en kombination af disse faktorer. Dens lave masse (og dermed lav overfladetyn genopfyldes regelmæssigt ved tidligt induceret vulkanisme. “
Forskerne sammenlignede planetariske og systemkarakteristika for GJ 12 B og dens m dværg med Trappist-1-systemet, hvis sidstnævnte indeholder syv jordstore eksoplaneter, der kredserer en M Dwarf-stjerne. Mens GJ 12 B er den eneste bekræftede exoplanet i sit system, kredser den inden for den indvendige kant af sin stjernes beboelige zone, hvorimod tre af de syv jordstore eksoplaneter inden for Trappist-1-systemet kredserer inden for deres stjernes beboelige zone.
Årsagen til sammenligningen med Trappist-1-systemet er, at forskerne antager, at det at studere GJ 12 B kunne vise sig at være lovende på grund af dets inaktivitet, mens Trappist-1-stjernens aktivitet gør det vanskeligt at studere atmosfærerne i dets eksoplaneter.
Som bemærket blev denne undersøgelse udført med University of Chicagos Maroon-X-instrument, som er designet til at studere jordstore eksoplaneter, der kredserer inden for de beboelige zoner fra M Dwarf Stars og er installeret på International Gemini Observatory. Maroon-X bruger den radiale hastighedsmetode, der måler vingler, der forekommer mellem exoplanet og dens stjerne, hvor sidstnævnte ofte bruges til at estimere planetariske egenskaber som masse og radius og orbitalegenskaber.
Senest blev Maroon-X brugt til at opdage fire mini-jorden, der kredsede Barnard’s Star, som ligger cirka 6 lysår fra Jorden.
Efterhånden som antallet af bekræftede exoplaneter nærmer sig 6.000, hjælper jordstørrelse exoplaneter som GJ 12 B astronomer med at forstå dannelsen og udviklingen af eksoplaneter, der kredserer M dværgstjerner, hvoraf sidstnævnte er mindre end vores sol.