For aller første gang har forskerne klart å lage et temperaturkart over en planet i et annet solsystem. Kartet viser dramatiske temperaturforskjeller mellom dag- og nattsiden til steinplaneten og kan tyde på enorme lavastrømmer og lavasjøer på planetens solstekte dagside. I februar ble sammensetningen til den tynne atmosfæren avslørt for første gang på en super-jord – den eneste steinplaneten hvor man har undersøkt atmosfæren. Tidligere har det vært antydet at planeten kan ha en gigantisk diamantkjerne.
av Anne Mette Sannes og Knut Jørgen Røed Ødegaard
Den store steinplaneten 55 Cancri e befinner seg så nær moderstjernen at overflaten på dagsiden er delvis smeltet.
Illustrasjon: NASA/JPL-Caltech
Denne animasjonen viser et mulig scenario for steinplaneten 55 Cancri e hvor dagsiden er mye varmere enn nattsiden, trolig på grunn av lavasjøer.
Animasjon: NASA/JPL-Caltech
Planeten 55 Cancri e befinner seg 40 lysår unna, er nesten to ganger så stor som vår egen klode og farer rundt moderstjernen på bare 18 timer. Planeten er en såkalt superjord, det vil si at den har mer masse enn Jorden, men vesentlig mindre enn Uranus og Neptun som har henholdsvis 15 og 17 jordmasser. 55 Cancri e ble oppdaget i august 2004, og har vært gjenstand for flere studier. I oktober ble det kunngjort at planeten kan være en såkalt karbonplanet, det vil si at den inneholder mer karbon enn oksygen.
I desember 2015 kunngjorde Den internasjonale astronomiske union (IAU), at planeten skal hete «Janssen» for å hedre den nederlandske brillemakeren og teleskop-pioneren Zacharias Janssen.
I februar i år ble det kunngjort at en forskergruppe hadde registrert hydrogen og helium og også funnet tegn på hydrogencyanid, og dette er første gang man har klart å analysere atmosfæresammensetningen til en superjord.
Planeten har 8,6 ganger større masse enn Jorden og går i bane rundt den sollignende stjernen 55 Cancri A. Stjernen har en masse ca. 5 % lavere enn Solens, men med en alder på 7,4 – 8,7 milliarder år, er denne moderstjernen en god del eldre enn vår egen Sol som «bare» er 4,6 milliarder år.
55 Cancri e går i bane bare 2,3 millioner kilometer fra moderstjernen og befinner seg dermed bare 1,6 millioner kilometer over stjernens overflate, noe som betyr at hver kvadratmeter av overflaten på denne superjorden mottar 2600 ganger mer energi fra stjernen enn vi mottar fra vår sol.
I 2011 observerte forskerne at planeten passerte foran moderstjernen, noe som gjorde det mulig å beregne blant annet tettheten. Det er flere teorier for planetens sammensetning og oppbygning, men en av de mest sannsynlige er at 55 Cancri e består av svært karbonrikt materiale i motsetning til oksygenrikt materiale som dominerer steinplanetene i Solsystemet. I så fall utgjør karbonet en tredjedel av planetens masse, og mye av dette kan være i krystallform – i form av diamant - på grunn av trykket og temperaturen i det indre av planeten.
Fordi 55 Cancri e befinner seg såpass nær stjernen har den såkalt bundet rotasjon, det vil si at den bundet av stjernens tidevannskrefter på samme måte som Månen er gravitasjonelt bundet til Jorden. Dette betyr at den ene siden av planeten – dagsiden – alltid befinner seg i den stekende heten fra stjernen mens det på nattsiden er mye kjøligere.
NASAs Spitzer-teleskop observerte planetens faser (på samme måte som månefasene kan ses fra Jorden), og observasjonene har gjort det mulig å lage et kart over planeten som viser hvor det finnes varme områder.
Den varierende lysstyrken til 55 Cancri e er vist i disse infrarøde målingene gjort med NASAs Spitzer-teleskop.
Illustrasjon: NASA/JPL-Caltech/University of Cambridge
Ifølge Brice Olivier Demory ved University of Cambridge i England, forteller de siste funnene at planeten har en svært varm nattside, men en betydelig varmere dagside. Dette indikerer at planeten ikke er i stand til å transportere varme effektivt og kan forklares enten av en atmosfære som kun eksisterer på planetens dagside eller av omfattende lavastrømmer på planetens overflate.
Spitzer observerte planeten i infrarødt lys i totalt 80 timer og så den bevege seg gjentatte ganger rundt stjernen. Dataene gjorde det mulig for forskerne å kartlegge temperaturendringer på hele planeten, og til deres overraskelse fant de en dramatisk forskjell på 1300 grader på dag- og nattsiden. På dagsiden når temperaturen 2400 grader og på nattsiden ned mot 1100 grader.
Det faktum at Spitzer-teleskopet fant at nattsiden var betydelig kaldere enn dagsiden, betyr at varmen ikke blir distribuert rundt på planeten på en effektiv måte. Tidligere antok man at planeten har en tykk atmosfære og at vinder distribuerer varme rundt på planeten. De nye dataene viser imidlertid at planeten likevel ikke har tett atmosfære samt at den delvis kan være en lavaverden hvor lava stivner på nattsiden og dermed ikke er i stand til å transportere varme.
Ifølge Michael Gillon ved Universitetet i Liège i Belgia, kan det tenkes at dagsiden har lavaelver og store basseng med ekstremt varm lava og at nattsiden har størknede lavastrømmer lik de man finner på Hawaii.
Spitzer-dataene avslører også at området med aller høyest temperatur ikke befinner seg akkurat der man skulle forvente – direkte under den svært stekende moderstjernen. Avviket tyder på at det enten er en form for varmetransport på dagsiden, eller en overflatestrukturer med ekstremt høy temperatur, for eksempel lavastrømmer.
Flere observasjoner, inkludert fra NASAs James Webb Space Telescope som vil bli skutt ut i 2018, vil hjelpe forskerne å finne ut hvordan forholdene er på 55 Cancri e.
Klikk på “Liker” og få melding når nye saker legges ut!
MER INFORMASJON
Pressemelding fra NASA
Pressemelding fra Spitzer-prosjektet
Wikipedia om 55 Cancri e