Een team van astronomen heeft de Very Large Telescope (ESO's VLT) van de European Southern Observatory in Chili gebruikt om nieuw licht te werpen op planeten rond een nabije ster. L98-59, die lijken op die in het binnenste zonnestelsel. Een van de bevindingen is een planeet met de helft van de massa van Venus - de lichtste exoplaneet die ooit is gemeten met behulp van de radiale snelheidstechniek - een oceaanwereld, en een mogelijke planeet in de bewoonbare zone.

"De planeet in de bewoonbare zone kan een atmosfeer hebben die het leven kan beschermen en ondersteunen, " zegt María Rosa Zapatero Osorio, een astronoom bij het Centrum voor Astrobiologie in Madrid, Spanje, en een van de auteurs van de studie die vandaag is gepubliceerd in Astronomie en astrofysica .

De resultaten zijn een belangrijke stap in de zoektocht naar leven op planeten ter grootte van de aarde buiten het zonnestelsel. De detectie van biosignaturen op een exoplaneet hangt af van het vermogen om de atmosfeer te bestuderen, maar de huidige telescopen zijn niet groot genoeg om de resolutie te bereiken die nodig is om dit te doen voor kleine, rotsachtige planeten. Het nieuw bestudeerde planetenstelsel, genaamd L 98-59 naar zijn ster, is een aantrekkelijk doelwit voor toekomstige observaties van exoplaneetatmosferen. Zijn baan om een ​​ster op slechts 35 lichtjaar afstand en er zijn nu rotsplaneten gevonden, zoals de aarde of Venus, die dicht genoeg bij de ster staan ​​om warm te zijn.

Met de bijdrage van ESO's VLT, het team kon concluderen dat drie van de planeten water kunnen bevatten in hun binnenste of atmosferen. De twee planeten die het dichtst bij de ster in het L 98-59-systeem staan, zijn waarschijnlijk droog, maar kan kleine hoeveelheden water bevatten, terwijl tot 30% van de massa van de derde planeet uit water kan bestaan, waardoor het een oceaanwereld wordt.

Verder, het team vond "verborgen" exoplaneten die nog niet eerder in dit planetaire systeem waren gezien. Ze ontdekten een vierde planeet en vermoeden dat er een vijfde is, in een zone op de juiste afstand van de ster om vloeibaar water op het oppervlak te laten bestaan. "We hebben aanwijzingen voor de aanwezigheid van een terrestrische planeet in de bewoonbare zone van dit systeem, " legt Olivier Demangeon uit, een onderzoeker aan het Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universiteit van Porto in Portugal en hoofdauteur van de nieuwe studie.

De studie betekent een technische doorbraak, zoals astronomen konden vaststellen, met behulp van de radiale snelheidsmethode, dat de binnenste planeet in het systeem slechts de helft van de massa van Venus heeft. Dit maakt het de lichtste exoplaneet ooit gemeten met deze techniek, die de schommeling van de ster berekent die wordt veroorzaakt door de kleine zwaartekracht van zijn om de aarde draaiende planeten.

Het team gebruikte het Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations (ESPRESSO)-instrument op ESO's VLT om L 98-59 te bestuderen. "Zonder de precisie en stabiliteit van ESPRESSO zou deze meting niet mogelijk zijn geweest, ", zegt Zapatero Osorio. "Dit is een stap voorwaarts in ons vermogen om de massa's van de kleinste planeten buiten het zonnestelsel te meten."

De astronomen zagen in 2019 voor het eerst drie van de planeten van L 98-59, met behulp van NASA's Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). Deze satelliet vertrouwt op een techniek die de transitmethode wordt genoemd - waarbij de dip in het licht dat van de ster komt, veroorzaakt door een planeet die ervoor passeert, wordt gebruikt om de eigenschappen van de planeet af te leiden - om de planeten te vinden en hun afmetingen te meten. Echter, het was alleen met de toevoeging van radiale snelheidsmetingen gemaakt met ESPRESSO en zijn voorganger, de High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher (HARPS) bij de ESO La Silla 3,6-meter telescoop, dat Demangeon en zijn team extra planeten konden vinden en de massa's en stralen van de eerste drie konden meten. "Als we willen weten waaruit een planeet bestaat, het minimum dat we nodig hebben is de massa en de straal, " legt Demangeon uit.

Het team hoopt het systeem te blijven bestuderen met de aanstaande NASA/ESA/CSA James Webb Space Telescope (JWST), terwijl ESO's Extreem Grote Telescoop (ELT), in aanbouw in de Chileense Atacama-woestijn en zal in 2027 beginnen met waarnemingen, zal ook ideaal zijn voor het bestuderen van deze planeten. "Het HIRES-instrument op de ELT heeft mogelijk het vermogen om de atmosferen van sommige planeten in het L 98-59-systeem te bestuderen, dus een aanvulling op de JWST vanaf de grond, ', zegt Zapatero Osorio.

"Dit systeem kondigt aan wat er gaat komen, "voegt Demangeon eraan toe. "Wij, als samenleving, jagen al sinds de geboorte van de astronomie op terrestrische planeten en nu komen we eindelijk steeds dichter bij de detectie van een terrestrische planeet in de bewoonbare zone van zijn ster, waarvan we de atmosfeer konden bestuderen."

Dit onderzoek werd gepresenteerd in een paper getiteld "Warm terrestrische planeet met de helft van de massa van Venus die door een nabije ster gaat" om te verschijnen in Astronomie en astrofysica .