Hubble uppgötvar nýja gerð fjarreikistjörnu

Sævar Helgi Bragason 21. feb. 2012 Fréttir

Stjörnufræðingar hafa fundið nýja gerð reikistjörnu, vatnaveröld sem er umlukin þykkum gufukenndum lofthjúpi.

  • GJ 1214b, fjarreikistjarna, vatnaveröld

Með Hubblessjónauka NASA og ESA hafa stjörnufræðingar fundið nýja gerð reikistjörnu, vatnaveröld umlukin þykkum gufukenndum lofthjúpi. Hún er minni en Úranus en stærri en jörðin.

„GJ 1214b líkist engri reikistjörnu sem við þekkjum. Stór hluti massa hennar er vatn“ segir Zachory Berta, stjörnufræðingur við Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), sem fór fyrir alþjóðlegum hópi stjörnufræðinga sem vann að rannsókninni.

GJ 1214b fannst árið 2009 í MEarth verkefninu sem David Charbonneau, kollegi Berta við CfA, leiðir. Þessi risajörð er um 2,7 sinnum stærri en jörðin okkar að þvermáli og vegur um sjöfalt meira. Hún gengur umhverfis móðurstjörnu sína, sem er rauður dvergur, í aðeins 2 milljóna km fjarlægð á 38 klukkustundum. Hitastigið við yfirborð reikistjörnunnar er því um +230°C.

Árið 2010 tilkynnti Jacob Bean, einn vísindamanna við CfA, og samstarfsfólk hans, að þau hefðu gert mælingar á lofthjúpi GJ 1214b sem bentu til þess hann væri líklega að megninu til úr vatni. Mælingarnar mætti þó einnig skýra með mikilli móðu í lofthjúpnum sem umlykur GJ 1214b (sjá eso1047).

Berta og meðhöfundar hans, þeirra á meðal Derek Homeier við ENS Lyon háskólann í Frakklandi, gerðu mælingar á GJ 1214b með Wide Field Camera 3 (WFC3) myndavél Hubblessjónaukans, þegar reikistjarnan gekk fyrir móðurstjörnuna. Við þvergönguna síar lofthjúpur reikistjörnunnar ljós stjörnunnar sem gefur vísbendingar um efnasamsetningu lofthjúpsins.

„Við notum Hubble til að mæla innrautt ljós í sólsetri þessa hnattar“ segir Berta.

Móðan er gegnsærri í innrauðu ljósi en í sýnilegu svo mælingar Hubblessjónaukans auðvelduðu stjörnufræðingunum að greina á milli gufu og misturs í lofthjúpi reikistjörnunnar.

Í ljós kom að litróf GJ 1214b var sérkennalaust á mjög víðu bylgjulengdarbili. Það líkan af lofthjúpi rikistjörnunnar, sem kemur best heim og saman við mælingarnar, segir að þar sé þéttur lofthjúpur úr vatnsgufu.

„Mælingar Hubbles falla á sveif með gufukenndum lofthjúpi“ segir Berta.

Úr því að massi og stærð reikistjörnunnar er þekkt geta stjarneðlisfræðingar reiknað út eðlismassa hennar sem er aðeins um 2 grömm á rúmsentímetra. Eðlismassi jarðar er um 5,5 grömm á rúmsentímetra. Þetta bendir til þess að GJ 1214b innihaldi mun meira vatn en jörðin en mun minna berg. Innri gerð GJ 1214 b er því töluvert frábrugðin innri gerð jarðar.

„Hár hiti og hár þrýstingur mynda framandi efni eins og „heitan ís“ eða vatn sem hegðar sér eins og ofurstraumefni — efni sem kæmu okkur mjög spánskt fyrir sjónir“ segir Berta.

Kenningasmiðir búast við því að GJ 1214b hafi myndast mun fjær móðurstjörnunni þar sem nóg var um vatnsís en smám saman færst innar snemma í sögu þessa sólkerfis. Í millitíðinni hefur reikistjarnan reikað gegnum lífbelti stjörnunnar þar sem yfirborðshitastig hennar hefur verið svipað því sem er á jörðinni. Hve lengi hún staldraði þar við er ekki vitað.

GJ 1214b er í stjörnumerkinu Naðurvalda í rétt um 40 ljósára fjarlægð frá jörðu. Því er reikistjarnan kjörin til rannsókna með James Webb geimsjónaukanum sem til stendur að skjóta á loft seinna á þessum áratug.

Grein um þetta efni hefur verið samþykkt til birtingar í Astrophysical Journal og er aðgengileg á vefnum.

Skýringar

Hubblessjónaukinn er alþjóðlegt samstarfsverkefni NASA og ESA.

Í alþjóðlegum hópi stjörnufræðinga sem unnu að rannsókninni eru Z. K. Berta (Harvard-Smithsonian Center for Astronomy í Bandaríkjunum), D. Charbonneau (Harvard-Smithsonian Center for Astronomy í Bandaríkjunum), J.-M. Desert (Harvard-Smithsonian Center for Astronomy í Bandaríkjunum), E. M.-R. Kempton (University of California í Santa Cruz í Bandaríkjunum), P. R. McCullough (Space Telescope Science Institute og Smithsonian Astronomical Observatory í Bandaríkjunum), C. J. Burke (SETI Institute/NASA Ames Research Center), J. J. Fortney (University of California, Santa Cruz í Bandaríkjunum), J. Irwin (Harvard-Smithsonian Center for Astronomy í Bandaríkjunum), P. Nutzman (University of California í Santa Cruz í Bandaríkjunum), D. Homeier (CRAL Lyon/ENS Lyon háskóla í Frakklandi og Georg-August University of Göttingen í Þýskalandi).

Myndir: NASA, ESA, og D. Aguilar (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics).

Tenglar

Tengiliður

Ottó Elíasson
Háskóla Íslands
Sími: 663 6867
Tölvupóstur: ottoel@stjornuskodun.is

Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESA/Hubble heic1204

Tengdar myndir

  • Gj 1214bGJ 1214b, sem sést hér með augum listamanns er risajörð, á sporbaug um rauða dvergstjörnu í 40 ljósára fjarlægð frá jörðu. Nýjar athuganir Hubblessjónauka NASA/ESA afhjúpa vatnaveröld umlukta þykkum, gufukenndum lofthjúpi. GJ 1214b er ný gerð reikistjörnu sem hvorki finnst í okkar sólkerfi, né nokkru öðru sólkerfi sem nú þekkist. Mynd: NASA, ESA, og D. Aguilar (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)