Hubble hittar organiska molekyler

Hubble hittade signaturen från metanmolekyler när det observerade hur planeten HD 189733b passerade framför sin stjärna. Stjärnsystemet ligger 63 ljusår från solen.

– Det är som att titta på en soluppgång 63 ljusår bort, säger Samuel Regandell, astronom vid Uppsala universitet som har planetbildning och planeter runt andra stjärnor som specialitet.

Soluppgången på HD 189733b skulle dock te sig ganska annorlunda än de soluppgångar vi är vana vid. Dels är planeten en gasjätte av Jupiters storlek, och dels ligger den betydligt närmare sin sol än vad Merkurius gör vår sol. Det gör att solen sedd från HD 189733b är ett strålande inferno som tar upp en avsevärd del av himlen. Temperaturen på planeten beräknas därför också vara nästan 1 000 grader.

Jordlika planeter svårare nöt

Att hitta metan i en gasjättes atmosfär är i sig inget som förvånar astronomerna.

– Det är en biprodukt vid bildandet av en jätteplanet, så det går inte att dra några växlar vad gäller liv, säger Samuel Regandell.

Det stora med upptäckten är just att man faktiskt spårat metan i en planetatmosfär på 63 ljusårs avstånd.

– Det är en observationsteknisk bedrift.

Genom att mäta skillnaderna i ljuset från stjärnan innan planeten passerar och under själva passagen har astronomerna lyckats få ett spektrum av planetatmosfären när stjärnan lyser igenom den. Förutom att de för första gången upptäckt metan lyckades forskarna också bekräfta existensen av vatten i planetens atmosfär.

– Och det häftiga är att metan är en organisk molekyl. Det betyder att det går att se organiska molekyler på det här avståndet med den här metoden.

Det betyder att det i princip är möjligt att spåra organiska molekyler även i atmosfären hos jordlika planeter, även om det rent tekniskt är bra mycket svårare.

– Så det är nog få gånger man kommer kunna använda den här metoden där, men kan man det så är det givetvis fascinerande. Sen är det ett helt forskningsfält i sig vilken typ av signaturer liv lämnar efter sig, säger Samuel Regandell.

Noggrant förarbete

En stor bidragande anledning till att just HD 189733b blev först är just att den ligger så nära sin stjärna. Den är dessutom en tung planet. Tillsammans gör dessa egenskaper att det är förhållandevis enkelt att bestämma planetens bana.

Det gör astronomerna genom att mäta hur mycket planeten drar i sin stjärna och får den att vagga fram i sin färd genom rymden. Ligger planeten nära går den också runt sin stjärna på kort tid, vilket gör att stjärnan gungar snabbare vilket ger mer data för att bestämma banan. Att planeten ligger nära gör det också sannolikare att den faktiskt passerar framför stjärnan så det överhuvud taget går att göra denna typ av mätningar.

– Man har sedan bekräftat att planeten förmörkar sin stjärna med fotometriska metoder, det vill säga man ser på hur det totala ljuset från stjärnan minskar när planeten passerar över skivan. Först efter det försöker man sig på högupplösta spektra för att se "soluppgången".

Metan från baksidan

En jordliknande planet är mycket lättare och måste dessutom ligga mycket längre bort från sin sol för att ha en temperatur där liv kan existera. Det gör det till ett betydligt delikatare problem att göra denna typ av mätningar. Men nu har man i alla fall visat att det i princip är möjligt, och det är ett oerhört framsteg i sig.

Men observationer av det här slaget är givetvis även till hjälp för att förstå hur jätteplaneterna själva ser ut. Den mängd metan astronomerna sett är högre än vad man väntat sig. Vad man främst förväntar sig i ytterlagren av en så het planet är kolmonoxid. Kemi som leder till metan klarar inte så höga temperaturer.

Kanske är det så att de signaturer man sett kommer mer från baksidans atmosfär än framsidans. Eftersom planeten ligger så nära sin sol vänder den förmodligen samma sida mot den hela tiden. Därför är det förmodligen kallare på baksidan, och finns kanske mer metan där.

– Indikationen att man med detta kan ana planetens longitudinella temperaturstruktur är i sig intressant. En annan möjlighet är förstås att det finns någon fotokemisk process verkande i atmosfären som vi inte förstår och som leder till mer metan.