Minsta exoplaneten hittills

Den nya planeten som astronomerna funnit är bara fem gånger massivare än Jorden, att jämföra med de hundratals eller tusentals gånger som övriga upptäckta exoplaneter varit. Solen som planeten kretsar runt hör inte till någon av våra närmare grannar utan huserar 25 000 ljusår närmare Vintergatans centrum. Det är en av solens små kusiner, en ljussvag röd dvärg som bara väger en femtedel så mycket som solen. Det kan ju verka rimligt att en liten stjärna har små planeter, och att planetens relativa litenhet har med moderstjärnan att göra. Men riktigt så enkelt är det inte.

Nej, stjärnan är ändå så fruktansvärt mycket större. Dessutom har vi redan hittat stora planeter runt dylika små stjärnor, säger Malcolm Fridlund, som är svensk ESA-astronom vid ESTEC, the European Space Research and Technology Centre i Holland.

Kylslaget storasyskon

Den nyupptäckta planeten går under beteckningen OGLE-2005-BLG-390Lb. Den ligger ungefär tre gånger så långt ifrån sin sol som Jorden ligger från vår. Om man antar att planeten har en någorlunda cirkulär bana betyder det att den går ett varv runt sin sol på ungefär tio år.

Eftersom ljusstyrkan hos stjärnor minskar snabbt med minskande massa så betyder det att ljuset som når den nyupptäckta planeten är tämligen blekt. Astronomernas beräkningar pekar på att temperaturen knappast är högre än -220°C.

Trots den låga temperaturen och den mindre tendens som detta medför att gasmolekyler lämnar planeten så är man rätt säker på att det än en gigantisk version av de jordlika planeterna som Jorden, Venus, Mars och Merkurius, snarare än en liten gasjätte i stil med Uranus eller Neptunus.

För att samla på sig ett ofantligt gashölje måste en planet ha en massa på ungefär 10 jordmassor, säger Malcolm Fridlund. Det utesluter inte att den här planeten har en tät atmosfär, men den kommer att vara en relativt liten del av massan.

På grund av den synnerligen blygsamma temperaturen lär ändå planeten vara ganska olik Jorden. Eventuella oceaner är bottenfrusna och ytan är sannolikt täckt av diverse exotiska isar. Det betyder att planeten sannolikt mer liknar en enorm version av Pluto än Jorden.

Metod med Einstein-påbrå

De flesta exoplaneter – som planeter utanför vårt solsystem kallas – har man upptäckt genom att se effekter av det "vingel" som en planet ger upphov till hos sin sol. Detta vingel när stjärnan ömsom avlägsnar sig lite och närmar sig lite syns i ljuset från stjärnan, på samma sätt som ljudet från en ambulanssiren låter olika när ambulansen färdas mot eller ifrån en åhörare.

Andra exoplaneter har man upptäckt genom att astronomerna observerat hur ljuset från en stjärna försvagats – minimalt men märkbart – av att en planet passerat framför den.

Men detta senaste tillskott har upptäckts med en metod som kallas "micro-lensing". Det är en metod som bygger på Einsteins relativitetsteori, och effekten förutsågs också av Einstein 1912.

Metoden bygger på att det finns en bakomliggande stjärna som den planetförsedda stjärnan måste passera direkt framför. När detta sker så fungerar gravitationen hos den mellanliggande stjärnan som en lins, och förstärker ljuset från den bakomliggande stjärnan. Om den mellanliggande stjärnan har en eller flera planeter så kommer detta att störa brytningen i "linsen", och astronomerna kommer att observera ett "brytningsfel". Beroende på hur stort brytningsfelet är och hur länge det varar kan astronomerna sedan dra slutsatser om den eller de planeter som orsakat störningen.

En av fördelarna med denna metod är att det i dagsläget går att se betydligt mindre planeter än med de andra två metoderna.

De som arbetar med metoden säger att det går att se planeter ner till 0,1 jordmassa, och tittar man på den data som de presenterat nu så verkar det rimligt, om än svårt, säger Malcolm Fridlund. Han påpekar att det också är beroende av den fysiska storleken hos bakgrundskällan. Ju mindre den är desto mindre planet kan man se. Men då blir den å andra sidan också svagare och svårare att mäta noggrant.

Teleskopflotta

Med den metod som mäter stjärnans vingel så kan astronomerna med nuvarande teknik komma ner till ungefär 5 jordmassor om planeten ligger nära stjärnan, säger Malcolm Fridlund. Ligger planeten längre bort från sin sol så måste planeten vara större för att den ska går att se.

Men man utvecklar hela tiden metoden och kommer säkert att kunna se mindre planeter allt eftersom. Det är också en fråga om hur stora teleskop man har, och hur mycket tid de ägnar åt detta.

Med den metod som mäter när en planet passerar framför sin stjärna så kan astronomerna idag se planeter ner till kanske Saturnus eller Neptunus storlek med jordbaserade instrument.

Satelliten COROT, som är ett samarbete mellan Frankrike och ESA, skjuts upp sent i år och kommer med denna metod att kunna mäta ner till kanske 2 jordradier, vilket betyder mellan 5 och 10 jordmassor, säger Malcolm Fridlund.

Astronomerna skulle också gärna vilja ha en "flotta" av automatiserade teleskop som letar efter exoplaneter med denna micro lensing-metod. I synnerhet skulle de kunna fylla luckor på det södra halvklotet, där det annars inte finns så många teleskop. Dessa teleskop skulle inte nödvändigtvis behöva vara särskilt stora.

Eftersom den här metoden fungerar genom att man använder ett avlägset objekt som "lampa" och hoppas på att en annan stjärna med en planet skall råka passera precis i linje med oss och "lampan" så är sannolikheten låg för varje teleskop att se en sådan händelse, säger Malcolm Fridlund. Därför måste man observera många "lampor" hela tiden för att nå resultat. Detta kräver kontinuerliga observationer av många områden och kan i praktiken bara utföras av automatiserade teleskop som säger till när en "lampa" börjar ljusna.