Met de ontdekking van zeven planeten ter grootte van de aarde rond de ster TRAPPIST-1 op 40 lichtjaar afstand, astronomen kijken naar de komende James Webb Space Telescope om ons te helpen erachter te komen of een van deze planeten mogelijk leven zou kunnen ondersteunen.

"Als deze planeten een atmosfeer hebben, de James Webb Space Telescope zal de sleutel zijn om hun geheimen te ontrafelen, " zei Doug Hudgins, Exoplanet Program Scientist op het NASA-hoofdkwartier in Washington. "Ondertussen, NASA's missies zoals Spitzer, Hubble, en Kepler volgen deze planeten op."

"Dit zijn de beste planeten ter grootte van de aarde die de James Webb Space Telescope kan karakteriseren, misschien wel voor zijn hele leven, " zei Hannah Wakeford, postdoctoraal onderzoeker bij NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland. bij Goddard, ingenieurs en wetenschappers testen momenteel de Webb-telescoop die deze planeten in het infrarood kan bekijken, verder gaan dan de mogelijkheden die we momenteel hebben. "De Webb-telescoop zal de informatie die we over deze planeten hebben enorm vergroten. Met de uitgebreide golflengtedekking zullen we kunnen zien of hun atmosferen water bevatten, methaan, koolmonoxide/dioxide en/of zuurstof."

Bij het jagen op een potentieel levensondersteunende planeet, je moet meer weten dan alleen de grootte van de planeet of de afstand tot zijn ster. Het detecteren van de relatieve verhoudingen van deze moleculen in de atmosfeer van een planeet zou onderzoekers kunnen vertellen of een planeet leven zou kunnen ondersteunen.

"Voor duizenden jaren, mensen hebben zich afgevraagd, zijn er andere planeten zoals de aarde daarbuiten? Ondersteun je het leven?" zei Sara Seager, astrofysicus en planetaire wetenschapper aan het MIT. "Nu hebben we een aantal planeten die toegankelijk zijn voor verder onderzoek om te proberen deze oude vragen te beantwoorden."

Lancering in 2018, een van Webbs hoofddoelen is het gebruik van spectroscopie, een methode om licht te analyseren door het in verschillende golflengten te scheiden, waardoor men de chemische componenten ervan kan identificeren (door hun unieke golflengtesignaturen) om de atmosferische componenten van buitenaardse werelden te bepalen. Webb zal vooral chemische biomarkers zoeken, zoals ozon en methaan, die kunnen worden gemaakt op basis van biologische processen. Ozon, die ons beschermt tegen schadelijke ultraviolette straling hier op aarde, ontstaat wanneer zuurstof geproduceerd door fotosynthetische organismen (zoals bomen en fytoplankton) wordt gesynthetiseerd in licht. Omdat ozon grotendeels afhankelijk is van het bestaan ​​van organismen om zich te vormen, Webb zal ernaar zoeken in buitenaardse atmosferen als een mogelijke indicator van leven. Het zal ook in staat zijn om naar methaan te zoeken, wat zal helpen bij het bepalen van een biologische bron van de zuurstof die leidt tot de ophoping van ozon.

De ontdekking van de planeten in het TRAPPIST-1-systeem betekent dat Webb zijn enorme mogelijkheden kan gebruiken op een relatief dichtbij gelegen systeem. Onderzoekers hebben onlangs drie veelbelovende planeten in het TRAPPIST-1-systeem geïdentificeerd - e, f en g - die in de bewoonbare zone cirkelen en goede kandidaten zouden zijn voor Webb om te studeren. Afhankelijk van hun atmosferische samenstelling, alle drie deze aardachtige exoplaneten zouden de juiste omstandigheden kunnen hebben om vloeibaar water te ondersteunen. Omdat de planeten om een ​​kleine ster draaien, het signaal van die planeten zal relatief groot zijn, en net sterk genoeg voor Webb om atmosferische kenmerken te detecteren. Shawn Domagal-Goldman, een astrobioloog van het Goddard Space Flight Center van NASA zei:"Twee weken geleden, Ik zou je verteld hebben dat Webb dit in theorie kan doen, maar in de praktijk zou er een bijna perfect doelwit voor nodig zijn geweest. We zullen, we hebben net drie bijna perfecte doelen gekregen."

Het aantal planeten in het systeem zal ook nieuw onderzoek op het gebied van vergelijkende planetologie mogelijk maken, die fundamentele planetaire processen blootlegt door verschillende werelden te vergelijken. "Dit is het eerste en enige systeem met zeven planeten ter grootte van de aarde, waar drie zijn in de bewoonbare zone van de ster, " zei Wakeford. "Het is ook het eerste systeem dat helder genoeg is, en klein genoeg, om het voor ons mogelijk te maken om naar de atmosferen van deze planeten te kijken. Hoe meer we kunnen leren over exoplaneten, hoe meer we kunnen begrijpen hoe ons eigen zonnestelsel is ontstaan ​​zoals het is. Met alle zeven planeten ter grootte van de aarde, we kunnen kijken naar de verschillende kenmerken die elk van hen uniek maken en kritische verbindingen bepalen tussen de omstandigheden en oorsprong van een planeet."

NASA onderzoekt het zonnestelsel en daarbuiten om het universum en onze plaats daarin beter te begrijpen. We zijn op zoek naar antwoorden op eeuwenoude vragen, zoals hoe ons universum begon en evolueerde; hoe hebben sterrenstelsels, sterren, en planeten ontstaan; en zijn we alleen.

De James Webb Space Telescope is de wetenschappelijke opvolger van NASA's Hubble Space Telescope. Het wordt de krachtigste ruimtetelescoop die ooit is gebouwd. Webb is een internationaal project onder leiding van NASA met zijn partners, ESA (European Space Agency) en de Canadian Space Agency.