Vatten, överallt vatten – på planet HD 189733b

Transiting exoplanet HD 189733b
Passerande exoplanet
11 juli 2007

Vetenskapsmän rapporterar den första helt säkra upptäckten av vattenånga i atmosfären hos en planet bortom vårt solsystem.

Det var infraröd analys av gasjättens passage framför moderstjärnan som beredde vägen för genombrottet.

Giovanna Tinetti, ESA-kollega vid Institute d’Astrophysique de Paris, och andra kollegor runt hela världen, använde data från NASAs Spitzer Space Telescope. De valde planet HD 189733b på 63 ljusårs avstånd i stjärnbilden Vulpecula som sitt mål.

Planeten upptäcktes 2005 när den skymde ljuset från dess moderstjärna med cirka tre procent under passagen framför stjärnan. Med hjälp av Spitzer observerade Tinetti och teamet stjärnan som är något ljussvagare än solen. De observerade hur stjärnans ljus försvagades vid två infraröda band (3,6 och 5,8 mikrometer).

Hade planeten varit en stenig kropp utan atmosfär skulle båda dessa band, och ett tredje (8 mikrometer) som nyligen uppmätts av ett team vid Harvard, ha uppvisat samma beteende.

När planetens tunna yttre atmosfär gled över stjärnans yta uppvisade i stället det absorberade stjärnljuset ett annat och distinkt mönster. Atmosfären absorberade mindre infraröd strålning vid 3,6 mikrometer än vid de andra två våglängderna.

“Vatten är den enda molekyl som kan förklara detta beteende”, säger Tinetti.

Närvaron av vattenånga är inte nödvändigtvis en avgörande faktor i sökandet efter planeter som hyser liv. “Detta är långt ifrån en beboelig värld”, tillägger hon.

Till skillnad från en stenig värld som jorden är HD 189733b stor, med cirka 1,15 gånger Jupiters massa. På endast 4,5 miljoner kilometers avstånd från sin stjärna fullgör planeten ett varv på 2,2 dagar. Som jämförelse befinner sig jorden på 150 miljoner km avstånd från solen. Till och med Merkurius, den närmaste planeten från solen räknat, befinner sig på 70 miljoner km avstånd.

Transiting exoplanet HD 189733b, in the infrared
Passerande exoplanet i infrarött ljus

Astronomerna klassar sådana världar som "hot jupiters". Dessa planeter tenderar att ha omfångsrika atmosfärer eftersom värmen från den närliggande stjärnan ger dem energi att expandera. HD 189733b är inget undantag, med en diameter som är 1,25 gånger Jupiters.

Temperaturen i atmosfären runt HD 189733b är cirka 1000 grader Kelvin (något mer än 700 °C) eller högre, vilket innebär att de stora mängderna av vattenånga i atmosfären inte kan kondensera till regn eller bilda moln. Temperaturen skulle behöva vara omkring en femtedel av denna för att bilda moln av vattenånga eller regn.

Detta betyder dock inte att atmosfären är lugn och stillsam. Planeten hålls fast så hårt i sin stjärnas gravitationsfält att ena halvklotet alltid är vänd mot stjärnan, vilket värmer upp planeten endast på ena sidan. Detta genererar troligen kraftiga vindar som sveper från dagsidan till nattsidan. “Vi har tusen saker att lära oss om dessa planeter”, säger Tinetti.

Trots att planeten i egenskap av gasjätte inte är en sannolik kandidat i sökandet efter liv ökar dessa resultat förhoppningarna om att upptäcka vatten på andra steniga planeter, vilket astronomerna hoppas göra inom en nära framtid.

Ytterligare information till medierna lämnas av:

Giovanna Tinetti, fomer ESA fellow at Institute d’Astrophysique de Paris, France; currently at University College London, UK
Email: Giovanna @ apl.ucl.ac.uk

Jean-Philippe Beaulieu, Institute d’Astrophysique de Paris, France
Email: Beaulieu @ iap.fr

Jonathan Tennyson, University College London, UK
Email: J.Tennyson @ ucl.ac.uk

Fabio Favata, ESA Coordinator for Astronomy and Fundamental Physics missions
Email: Fabio.Favata @ esa.int

Copyright 2000 - 2014 © European Space Agency. All rights reserved.