De aard van planeten die rond sterren in andere systemen draaien, zal de focus zijn van ESA's vierde middelgrote wetenschappelijke missie, medio 2028 gelanceerd worden.

Ariël, de Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-survey-missie, werd vandaag door ESA geselecteerd als onderdeel van haar Cosmic Vision-plan.

De missie behandelt een van de belangrijkste thema's van Cosmic Vision:Wat zijn de voorwaarden voor planeetvorming en het ontstaan ​​van leven?

Er zijn al duizenden exoplaneten ontdekt met een enorm scala aan massa's, maten en banen, maar er is geen duidelijk patroon dat deze kenmerken koppelt aan de aard van de moederster. Vooral, er is een leemte in onze kennis over hoe de chemie van de planeet is gekoppeld aan de omgeving waarin deze is gevormd, of het type gastster de fysica en chemie van de evolutie van de planeet aandrijft.

Ariel zal fundamentele vragen beantwoorden over waaruit exoplaneten bestaan ​​en hoe planetenstelsels zich vormen en evolueren door de atmosferen te onderzoeken van honderden planeten die rond verschillende soorten sterren draaien, waardoor de diversiteit aan eigenschappen van zowel individuele planeten als binnen populaties kan worden beoordeeld.

Observaties van deze werelden zullen inzicht geven in de vroege stadia van planetaire en atmosferische vorming, en hun daaropvolgende evolutie, op zijn beurt bijdragen om ons eigen zonnestelsel in de juiste context te plaatsen.

"Ariel is een logische volgende stap in de exoplaneetwetenschap, waardoor we vooruitgang kunnen boeken op belangrijke wetenschappelijke vragen met betrekking tot hun vorming en evolutie, terwijl het ons ook helpt de plaats van de aarde in het heelal te begrijpen, " zegt Günther Hasinger, ESA-directeur Wetenschap.

"Ariel zal Europese wetenschappers in staat stellen het concurrentievermogen op dit dynamische gebied te behouden. Het zal voortbouwen op de ervaringen en kennis die zijn opgedaan met eerdere exoplaneetmissies."

De missie zal zich richten op warme en hete planeten, variërend van superaarde tot gasreuzen die dicht bij hun moedersterren draaien, profiteren van hun goed gemengde atmosfeer om hun bulksamenstelling te ontcijferen.

Ariel zal de chemische vingerafdrukken van de atmosfeer meten terwijl de planeet voor zijn moederster langsgaat, het observeren van de hoeveelheid dimmen met een precisieniveau van 10-100 delen per miljoen ten opzichte van de ster.

Naast het detecteren van tekenen van bekende ingrediënten zoals waterdamp, kooldioxide en methaan, het zal ook meer exotische metaalverbindingen kunnen meten, de planeet in de context van de chemische omgeving van de gastster plaatsen.

Voor een select aantal planeten, Ariel zal ook een diepgaand onderzoek van hun wolkensystemen uitvoeren en seizoens- en dagelijkse atmosferische variaties bestuderen.

Ariel's meterklasse telescoop zal werken op zichtbare en infrarode golflengten. Het zal medio 2028 worden gelanceerd op ESA's nieuwe Ariane 6-raket vanuit de Europese ruimtehaven in Kourou. Het zal opereren vanuit een baan rond het tweede Lagrange-punt, L2, 1,5 miljoen kilometer direct 'achter' de aarde gezien vanaf de zon, op een eerste missie van vier jaar.

Na de selectie door ESA's Science Program Committee, de missie zal worden voortgezet in een nieuwe ronde van gedetailleerd missieonderzoek om het ontwerp van de satelliet te definiëren. Dit zou leiden tot de 'adoptie' van de missie – momenteel gepland voor 2020 – waarna een industriële aannemer zal worden geselecteerd om deze te bouwen.

Ariel werd gekozen uit drie kandidaten, wedijveren met de ruimteplasmafysica-missie Thor (Turbulence Heating ObserveR) en de hoogenergetische astrofysica-missie Xipe (X-ray Imaging Polarimetry Explorer).