Vorige herfst, de wereld was opgewonden door de ontdekking van een exoplaneet genaamd Ross 128 b, die slechts 11 lichtjaar van de aarde verwijderd is. Nieuw werk van een team onder leiding van Diogo Souto van het Braziliaanse Observatório Nacional en waaronder Johanna Teske van Carnegie heeft voor het eerst gedetailleerde chemische abundanties van de gastheerster van de planeet bepaald. Roos 128.

Door te begrijpen welke elementen in welke hoeveelheden in een ster aanwezig zijn, kunnen onderzoekers de samenstelling van de exoplaneten die eromheen draaien, inschatten. die kan helpen voorspellen hoe vergelijkbaar de planeten zijn met de aarde.

"Tot voor kort, het was moeilijk om gedetailleerde chemische abundanties voor dit soort ster te verkrijgen, " zei hoofdauteur Souto, die vorig jaar een techniek heeft ontwikkeld om deze metingen te doen.

Zoals de gastster van de exoplaneet Ross 128, ongeveer 70 procent van alle sterren in de Melkweg zijn rode dwergen, die veel koeler en kleiner zijn dan onze zon. Op basis van de resultaten van grote onderzoeken naar planeten, astronomen schatten dat veel van deze rode dwergsterren minstens één exoplaneet herbergen. Verschillende planetenstelsels rond rode dwergen zijn de afgelopen jaren nieuwsmakers geweest, inclusief Proxima b, een planeet die om de dichtstbijzijnde ster naar onze eigen zon draait, Proxima Centauri, en de zeven planeten van TRAPPIST-1, die zelf niet veel groter is dan de Jupiter van ons zonnestelsel.

Met behulp van het APOGEE-spectroscopische instrument van Sloan Digital Sky Survey, het team heeft het nabij-infrarode licht van de ster gemeten om hoeveelheden koolstof af te leiden, zuurstof, magnesium, aluminium, potassium, calcium, titanium, en ijzer.

"Het vermogen van APOGEE om nabij-infrarood licht te meten, waar Ross 128 het helderst is, was de sleutel voor dit onderzoek, "Zei Teske. "Het stelde ons in staat om enkele fundamentele vragen te beantwoorden over Ross 128 b's 'aarde-achtigheid', ' zei Teske.

Als sterren jong zijn, ze zijn omgeven door een schijf van roterend gas en stof waaruit rotsachtige planeten groeien. De chemie van de ster kan de inhoud van de schijf beïnvloeden, evenals de mineralogie en inwendige structuur van de resulterende planeet. Bijvoorbeeld, de hoeveelheid magnesium, ijzer, en silicium in een planeet zal de massaverhouding van zijn interne kern en mantellagen regelen.

Het team heeft vastgesteld dat Ross 128 ijzerniveaus heeft die vergelijkbaar zijn met onze zon. Hoewel ze de overvloed aan silicium niet konden meten, de verhouding van ijzer tot magnesium in de ster geeft aan dat de kern van zijn planeet, Ross 128 d, groter moet zijn dan die van de aarde.

Omdat ze de minimale massa van Ross 128 b kenden, en stellaire overvloed, het team kon ook een bereik schatten voor de straal van de planeet, die niet rechtstreeks kan worden gemeten vanwege de manier waarop de baan van de planeet rond de ster is georiënteerd.

Het kennen van de massa en straal van een planeet is belangrijk om te begrijpen waar het van gemaakt is, omdat deze twee metingen kunnen worden gebruikt om de bulkdichtheid te berekenen. Bovendien, bij het kwantificeren van planeten op deze manier, astronomen hebben zich gerealiseerd dat planeten met een straal groter dan ongeveer 1,7 keer die van de aarde waarschijnlijk zijn omgeven door een gasachtige omhulling, zoals Neptunus, en die met kleinere radii zijn waarschijnlijk meer rotsachtig, net als onze eigen thuisplaneet.

De geschatte straal van Ross 128 b geeft aan dat het rotsachtig zou moeten zijn.

als laatste, door de temperatuur van Ross 128 te meten en de straal van de planeet te schatten, kon het team bepalen hoeveel van het licht van de moederster zou moeten weerkaatsen op het oppervlak van Ross 128 b, onthullend dat onze op een na dichtstbijzijnde rotsachtige buur waarschijnlijk een gematigd klimaat heeft.

"Het is opwindend wat we over een andere planeet kunnen leren door te bepalen wat het licht van zijn moederster ons vertelt over de chemie van het systeem, " zei Souto. "Hoewel Ross 128 b niet de tweelingbroer van de aarde is, en er is nog veel dat we niet weten over zijn potentiële geologische activiteit, we waren in staat om het argument te versterken dat het een gematigde planeet is die mogelijk vloeibaar water op het oppervlak zou kunnen hebben."