In augustus 2016 kondigde de European Southern Observatory (ESO) de ontdekking aan van een terrestrische (d.w.z. rotsachtige) buitenzonne-planeet in een baan binnen de bewoonbare zone van het nabijgelegen Proxima Centauri-sterrenstelsel, op slechts 4,25 lichtjaar afstand. Het nieuws hierover werd uiteraard met veel enthousiasme ontvangen. Dit werd ongeveer zes maanden later gevolgd door de aankondiging van een systeem met zeven planeten in een baan om de nabije ster van TRAPPIST-1.
Goed vast, want de ESO heeft zojuist aangekondigd dat er een andere potentieel bewoonbare planeet is in onze sterrenwijk! Net als Proxima b ligt deze exoplaneet - bekend als Ross 128b - relatief dicht bij ons zonnestelsel (10,8 lichtjaar afstand) en wordt aangenomen dat het een gematigd karakter heeft. Maar bovendien heeft deze rotsachtige planeet het extra voordeel dat hij in een baan rond een stille rode dwergster draait, wat de kans vergroot dat hij bewoonbaar wordt.
Het ontdekkingspapier, getiteld "Een gematigde exo-aarde rond een stille M-dwerg op 3,4 parsecs", werd onlangs vrijgegeven door ESO. Het ontdekkingsteam werd geleid door Xavier Bonfils van de Universiteit van Grenoble Alpes en bestond uit leden van de Geneva Observatory, de National Scientific and Technical Research Council (CONICET), de University of Buenos Aires, de University of Laguna, het Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) en de universiteit van Porto.
De ontdekking werd gedaan met behulp van ESO's High Accuracy Radial velocity Planet Searcher (HARPS), gelegen op het La Silla-observatorium in Chili. Dit observatorium is gebaseerd op metingen van de Doppler-verschuiving van een ster om te bepalen of het heen en weer beweegt, een teken dat het een planetenstelsel heeft. Met behulp van de HARPS-gegevens heeft het team vastgesteld dat een rotsachtige planeet om een afstand van ongeveer 0,05 AU in een afstand van ongeveer 0,05 AU in een baan om de planeet Ross 128 (een M-type rode dwergster) draait.
Ondanks de nabijheid van zijn ster, ontvangt de Ross 128b slechts 1,38 keer meer straling dan de aarde. Dit komt door het koele en vage karakter van rode dwergsterren zoals Ross 128, die een oppervlaktetemperatuur heeft van ongeveer de helft van die van onze zon. Hieruit schatte het ontdekkingsteam dat de evenwichtstemperatuur van Ross 128b waarschijnlijk ergens tussen -60 en 20 ° C ligt - d.w.z. dicht bij wat we hier op aarde ervaren.
Zoals Nicola Astudillo-Defru van het Observatorium van Genève - en een co-auteur van het ontdekkingsdocument - in een ESO-persbericht aangaf:
“Deze ontdekking is gebaseerd op meer dan een decennium van intensieve monitoring van HARPS samen met de modernste technieken voor gegevensreductie en analyse. Alleen HARPS heeft zo'n precisie aangetoond en het blijft de beste planeetjager in zijn soort, 15 jaar na de start van zijn activiteiten. ”
Maar wat het meest bemoedigend is, is het feit dat Ross 128 de 'stilste' nabije ster is die ook de thuisbasis is van een exoplaneet. In vergelijking met andere klassen van sterren zijn rode dwergen van het M-type bijzonder laag in massa, dimmer en koeler. Ze zijn ook het meest voorkomende type ster in het heelal, goed voor 70% van de sterren in spiraalstelsels en meer dan 90% van alle sterren in elliptische sterrenstelsels.
Helaas zijn ze ook variabel en onstabiel in vergelijking met andere klassen van sterren, wat betekent dat ze regelmatig opflakkeringen ervaren. Dit betekent dat planeten die er omheen draaien periodiek worden blootgesteld aan dodelijke ultraviolette en röntgenstraling. Ter vergelijking: Ross 128 is veel stiller, wat betekent dat hij minder last heeft van overstraling, en planeten die daaromheen draaien in de loop van de tijd worden blootgesteld aan minder straling.
Dit betekent dat, ten opzichte van Proxima b of die planeten die zich in de bewoonbare zone van TRAPPIST-1 bevinden, Ross 128b eerder een atmosfeer zal behouden en het leven zal ondersteunen. Voor degenen die bezig zijn met het zoeken naar exoplaneten rond M-type sterren - of van mening zijn dat rode dwergen de beste gok zijn om bewoonbare werelden te vinden - lijkt deze nieuwste ontdekking te bevestigen dat ze op de juiste plek zoeken!
Zoals opgemerkt, zijn rode dwergen de meest voorkomende in het heelal en in de afgelopen jaren zijn er veel rotsachtige planeten (soms zelfs een systeem met meerdere planeten) rond deze sterren gevonden. Gecombineerd met hun natuurlijke levensduur - die tot wel 10 biljoen jaar in hun hoofdreeksfase kan blijven - zijn rode dwergsterren begrijpelijkerwijs een populair doelwit geworden voor exoplaneetjagers.
In feite noemde hoofdauteur Xavier Bonfils hun HARPS-programma "The Shortcut to Happiness" juist om deze reden. Zoals hij en zijn collega's hebben aangegeven, is het gemakkelijker om kleine koele planeten van de aarde rond kleinere, zwakkere M-type sterren te detecteren dan rond sterren die meer op de zon lijken.
Velen in de wetenschappelijke gemeenschap zijn echter sceptisch gebleven over de waarschijnlijkheid dat een van deze planeten bewoonbaar zou kunnen zijn (nogmaals, vanwege hun variabele aard). Maar deze meest recente ontdekking, samen met recent onderzoek dat aangeeft hoe door planeten vergrendelde planeten die door rode dwergsterren cirkelen, hun atmosfeer zouden kunnen vasthouden, is een andere mogelijke indicatie dat deze angsten voor niets kunnen zijn.
Op een afstand van ongeveer 11 lichtjaar van de aarde is Ross 128b momenteel de op één na dichtstbijzijnde exoplaneet van onze zon. Ross 128 zelf komt echter langzaam dichterbij en zal over ongeveer 79.000 jaar onze naaste stellaire buur worden. Op dit punt zal Ross 128b Proxima b vervangen en de exoplanet worden die het dichtst bij de aarde staat!
Maar er is natuurlijk nog veel te vinden over deze nieuwste exoplaneet. Hoewel het ontdekkingsteam Ross 128b beschouwt als een gematigde planeet op basis van zijn baan, blijft het onzeker of deze binnen, buiten of aan de vooravond van de bewoonbare zone van de ster ligt. Verdere studies zullen naar verwachting echter meer licht werpen op deze en andere vragen met betrekking tot deze potentieel bewoonbare wereld.
Astronomen verwachten ook dat er de komende jaren meer temperatuur-exoplaneten zullen worden ontdekt en dat toekomstige onderzoeken veel meer zullen kunnen bepalen over hun atmosfeer, samenstelling en chemie. Instrumenten zoals de James Webb Space Telescope (JWST) en de ESO's Extremely Large Telescope (ELT) zullen naar verwachting een grote rol spelen.
Deze en andere instrumenten zullen niet alleen helpen om meer exoplaneetkandidaten te vinden, ze zullen ook worden gebruikt bij de jacht op biosignaturen in de atmosfeer van de planeet (d.w.z. zuurstof, stikstof, waterdamp, enz.). Zoals Bonfils concludeerde:
“Nieuwe faciliteiten bij ESO zullen eerst een cruciale rol spelen bij het opbouwen van de telling van aardmassa-planeten die vatbaar zijn voor karakterisering. Met name NIRPS, de infraroodarm van HARPS, zal onze efficiëntie verhogen bij het observeren van rode dwergen, die het grootste deel van hun straling in het infrarood uitzenden. En dan biedt de ELT de mogelijkheid om een groot deel van deze planeten te observeren en karakteriseren. ”
Op dit moment gaat het proces van exoplaneetontdekking verder dan detectie en komt het in het proces van karakterisering en gedetailleerd onderzoek. Toch is het fijn dat we nog steeds baanbrekende ontdekkingen doen op het gebied van detectie. In de komende jaren kunnen we overgaan van het zoeken naar een Earth 2.0 naar een punt waar we er actief meerdere tegelijk bestuderen!
