Lehdistötiedote

ESO:n teleskooppi on havainnut planeettaa, missä sataa rautaa

11. maaliskuuta 2020

Tutkijat ovat havainneet ESO:n Very Large Telescope (VLT) kaukoputken avulla ääriolosuhteiden planeettaa, missä he epäilevät satavan rautaa. Tällä äärimmäisen kuumalla valtavan kokoisella eksoplaneetalla lämpötila saattaa kohota yli 2400 Celsius-asteen, mikä on tarpeeksi kuuma, jotta metallit voivat höyrystyä. Voimakkaat tuulet siirtävät rautahöyryä kylmemmälle yöpuolelle, missä höyry tiivistyy rautapisaroiksi.

“Joku voisi sanoa, että tällä planeetalla illat ovat aina sateisia. Sade tulee tosin rautana”: Geneven yliopiston professori David Ehrenreich Sveitsistä sanoi. Hän on tänään Nature-lehdessä julkaistun eksoplanetta tutkimuksen vetäjä. Planeetta tunnetaan nimellä WASP-76b ja se sijaitsee noin 640 valovuoden etäisyydellä Kalojen tähdistössä.

Tämä outo ilmiö on mahdollinen, koska tämä 'rautasade'-planeetta näyttää koko ajan saman puolensa emotähteään kohti ja sen viileämpi yöpuoli pysyy jatkuvasti ikuisessa pimeydessä. Aivan kuten Kuu kiertäessään Maan ympäri myös planeetta WASP-76b:n pyöriminen on ‘lukkiutunut’. Pyörähtäminen oman akselinsa ympäri kestää täsmälleen yhtä kauan kuin kierros tähden ympäri.

Päiväpuolella planeetta vastaanottaa tuhansia kertoja enemmän säteilyä kuin mitä Maa saa Auringosta. Se on niin kuuma, että molekyylit hajoavat atomeihin ja metallit, kuten rauta höyrystyvät ilmakehään. Äärimmäinen lämpötilaero päivä- ja yöpuolen välillä aiheuttaa ankaria tuulia, jotka siirtävät rautahöyryä tulikuumalta päiväpuolelta viileämmälle yöpuolelle, missä lämpötila laskee noin 1500 Celsius-asteeseen.

WASP-76b:llä ei ainoastaan ole hyvin erilaiset yö- ja päivälämpötilat, vaan uuden tutkimuksen mukaan myös kemia vaihtelee voimakaasti eri puolilla. Uuden ESPRESSO-instrumentin avulla ESO:n VLT:llä Chilen Atacaman autiomaassa tähtitieteilijät havaitsivat ensimmäistä kertaa kemiallisia eroja äärimmäisen kuumassa eksoplaneetassa. He löysivät selviä viitteitä rautahöyrystä yön ja päivän erottavalta rajavyöhykkeeltä. “Yllättäen emme kuitenkaan havainneet rautahöyryä aamupuolella”: Ehrenreich sanoi. Hänen mukaansa syynä on: "tämän äärimmäisen eksoplaneetan kaasukehässä sataa rautaa”.

“Havaintojen mukaan WASP-76b:n kuuman päiväpuolen kaasukehässä on runsaasti rautahöyryä" ESPRESSO:n tutkimusryhmän puheenjohtaja astrofyysikko María Rosa Zapatero Osorio sanoi (Centre for Astrobiology, Madrid, Espanja). "Osa tästä raudasta siirtyy planeetan pyörimisen ja tuulten ansiosta sen yöpuolelle. Siellä rauta kohtaa paljon viileämmät olosuhteet, jolloin se tiivistyy ja sataa alas".

Tämä tutkimustulos saatiin ensimmäisistä ESPRESSO:n avulla tehdyistä tutkimuksista syyskuulla 2018. Tutkimuksen on tehnyt instrumentin rakentanut tieteellinen konsortio eli ryhmä Portugalista, Italiasta, Sveitsistä, Espanjasta ja ESO:sta.

ESPRESSO (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations) suunniteltiin alunperin Maan kaltaisten planeettojen etsimiseksi Auringon kaltaisten tähtien ympäriltä. Se on kuitenkin osoittautunut paljon monipuolisemmaksi laitteeksi. “Ymmärsimme lopulta hyvin nopeasti, että VLT:n erinomainen valonkerämiskyky yhdistettynä ESPRESSO:n äärimmäiseen stabiilisuuteen tekee siitä erinomaisen laitteen eksoplaneettojen kaasukehien tutkimiselle”: ESPRESSO instrumentin ESO:n tutkija Chilessä Pedro Figueira sanoi.

“Meillä on nyt täysin uudenlainen tapa kaikkein äärimmäisimpien eksoplaneettojen ilmakehien tutkimiseksi”: Ehrenreich sanoi lopuksi.

Lisätietoa

Tässä esitelty tutkimus julkaistaan Nature-julkaisusarjassa.

Tutkimusryhmässä mukana ovat: David Ehrenreich (Observatoire astronomique de l’Université de Genève, Geneve, Sveitsi [UNIGE]), Christophe Lovis (UNIGE), Romain Allart (UNIGE), María Rosa Zapatero Osorio (Centro de Astrobiología, Madrid, Espanja [CSIC-INTA]), Francesco Pepe (UNIGE), Stefano Cristiani (INAF Osservatorio Astronomico di Trieste, Italia [INAF Trieste]), Rafael Rebolo (Instituto de Astrofísica de Canarias, Teneriffa, Espanja [IAC]), Nuno C. Santos (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto, Portugal [IA/UPorto] & Departamento de Física e Astronomia, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto, Portugal [FCUP]), Francesco Borsa (INAF Osservatorio Astronomico di Brera, Merate, Italia [INAF Brera]), Olivier Demangeon (IA/UPorto), Xavier Dumusque (UNIGE), Jonay I. González Hernández (IAC), Núria Casasayas-Barris (IAC), Damien Ségransan (UNIGE), Sérgio Sousa (IA/UPorto), Manuel Abreu (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade de Lisboa, Portugal [IA/FCUL] & Departamento de Física da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Portugal [FCUL], Vardan Adibekyan [IA/UPorto], Michael Affolter (Physikalisches Institut & Center for Space and Habitability, Universität Bern, Sveitsi [Bern]), Carlos Allende Prieto (IAC), Yann Alibert (Bern), Matteo Aliverti (INAF Brera), David Alves (IA/FCUL & FCUL), Manuel Amate (IA/UPorto), Gerardo Avila (European Southern Observatory, Garching bei München, Germany [ESO]), Veronica Baldini (INAF Trieste), Timothy Bandy (Bern), Willy Benz (Bern), Andrea Bianco (INAF Brera), Émeline Bolmont (UNIGE), François Bouchy (UNIGE), Vincent Bourrier (UNIGE), Christopher Broeg (Bern), Alexandre Cabral (IA/FCUL & FCUL), Giorgio Calderone (INAF Trieste), Enric Pallé (IAC), H. M. Cegla (UNIGE), Roberto Cirami (INAF Trieste), João M. P. Coelho (IA/FCUL & FCUL), Paolo Conconi (INAF Brera), Igor Coretti (INAF Trieste), Claudio Cumani (ESO), Guido Cupani (INAF Trieste), Hans Dekker (ESO), Bernard Delabre (ESO), Sebastian Deiries (ESO), Valentina D’Odorico (INAF Trieste & Scuola Normale Superiore, Pisa, Italia), Paolo Di Marcantonio (INAF Trieste), Pedro Figueira (European Southern Observatory, Santiago de Chile, Chile [ESO Chile] & IA/UPorto), Ana Fragoso (IAC), Ludovic Genolet (UNIGE), Matteo Genoni (INAF Brera), Ricardo Génova Santos (IAC), Nathan Hara (UNIGE), Ian Hughes (UNIGE), Olaf Iwert (ESO), Florian Kerber (ESO), Jens Knudstrup (ESO), Marco Landoni (INAF Brera), Baptiste Lavie (UNIGE), Jean-Louis Lizon (ESO), Monika Lendl (UNIGE & Space Research Institute, Austrian Academy of Sciences, Graz, Austria), Gaspare Lo Curto (ESO Chile), Charles Maire (UNIGE), Antonio Manescau (ESO), C. J. A. P. Martins (IA/UPorto & Centro de Astrofísica da Universidade do Porto, Portugal), Denis Mégevand (UNIGE), Andrea Mehner (ESO Chile), Giusi Micela (INAF Osservatorio Astronomico di Palermo, Italy), Andrea Modigliani (ESO), Paolo Molaro (INAF Trieste & Institute for Fundamental Physics of the Universe, Trieste, Italia), Manuel Monteiro (IA/UPorto), Mario Monteiro (IA/UPorto & FCUP), Manuele Moschetti (INAF Brera), Eric Müller (ESO), Nelson Nunes (IA), Luca Oggioni (INAF Brera), António Oliveira (IA/FCUL & FCUL), Giorgio Pariani (INAF Brera), Luca Pasquini (ESO), Ennio Poretti (INAF Brera & Fundación Galileo Galilei, INAF, Breña Baja, Spain), José Luis Rasilla (IAC), Edoardo Redaelli (INAF Brera), Marco Riva (INAF Brera), Samuel Santana Tschudi (ESO Chile), Paolo Santin (INAF Trieste), Pedro Santos (IA/FCUL & FCUL), Alex Segovia Milla (UNIGE), Julia V. Seidel (UNIGE), Danuta Sosnowska (UNIGE), Alessandro Sozzetti (INAF Osservatorio Astrofisico di Torino, Pino Torinese, Italy), Paolo Spanò (INAF Brera), Alejandro Suárez Mascareño (IAC), Hugo Tabernero (CSIC-INTA & IA/UPorto), Fabio Tenegi (IAC), Stéphane Udry (UNIGE), Alessio Zanutta (INAF Brera), Filippo Zerbi (INAF Brera).

ESO on Euroopan johtava hallitustenvälinen tähtitieteen organisaatio ja ylivoimaisesti maailman tieteellisesti tuotteliain tähtitieteellinen observatorio. ESO:lla on 16 jäsenmaata: Alankomaat, Belgia, Espanja, Iso-Britannia, Italia, Itävalta, Irlanti, Portugali, Puola, Ranska, Ruotsi, Saksa, Suomi, Sveitsi, Tanska ja Tšekin tasavalta, joiden lisäksi Chile toimii laitteistojen sijoitusmaana ja Australia strategisena kumppanina. ESO toteuttaa kunnianhimoista ohjelmaa, joka keskittyy tehokkaiden maanpäällisten havaintovälineiden suunnitteluun, rakentamiseen ja käyttöön. Välineiden avulla tähtitieteilijät voivat tehdä merkittäviä tieteellisiä löytöjä. ESO:lla on myös johtava asema tähtitieteen tutkimuksen kansainvälisen yhteistyön edistämisessä ja organisoinnissa. ESO:lla on Chilessä kolme ainutlaatuista huippuluokan observatoriota: La Silla, Paranal ja Chajnantor. ESO:lla on Paranalilla VLT-teleskooppi (Very Large Telescope) ja siihen liittyvä, maailmanlaajuisesti johtava VLTI-interferometri, sekä kaksi kartoitusteleskooppia. VISTA toimii infrapuna-alueella ja VST-teleskooppi näkyvän valon aallonpituuksilla. Paranalilla ESO tulee myös hallinnoimaan ja operoimaan eteläistä Tšerenkov-teleskooppien verkostoa (Cherenkov Telescope Array South), mikä on maailman suurin ja herkin gammasäteilyä havainnoiva observatorio. ESO on myös merkittävä kumppani kahdessa Chajnantorin laitteistossa, APEX-teleskoopissa ja ALMA-teleskoopissa, joka on maailman suurin tähtitieteellinen projekti. Lähellä Paranalia sijaitsevalla Cerro Armazonesilla ESO rakentaa 39-metrin kokoista ELT-teleskooppia (Extremely Large Telescope), josta tulee “maailman suurin tähtitaivasta havainnoiva silmä”.

Linkit

• Tutkimusartikkeli
• ESPRESSO:n kuvia
• VLT:n kuvia
• Lisätietoja ESPRESSO:sta ja siitä, miten se etsii planeettoja

Yhteystiedot

David Ehrenreich
Associate Professor at the University of Geneva
Geneva, Switzerland
Puh.: +41 22 379 23 90
Sähköposti: david.ehrenreich@unige.ch

Francesco Pepe
Professor at the University of Geneva and Principal Investigator of the ESPRESSO consortium
Geneva, Switzerland
Puh.: +41 22 379 23 96
Sähköposti: francesco.pepe@unige.ch

María Rosa Zapatero Osorio
Chair of the ESPRESSO science team at Centro de Astrobiología (CSIC-INTA)
Madrid, Spain
Puh.: +34 9 15 20 64 27
Sähköposti: mosorio@cab.inta-csic.es

Pedro Figueira
Astronomer at ESO and Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, instrument scientist of ESPRESSO
Santiago, Chile
Puh.: +56 2 2463 3074
Sähköposti: pedro.figueira@eso.org

Nuno C. Santos
Co-principal investigator of the ESPRESSO consortium at Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto and Departamento de Física e Astronomia Faculdade de Ciências, Universidade do Porto
Porto, Portugal
Puh.: +351 226 089 893
Sähköposti: nuno.santos@astro.up.pt

Stefano Cristiani
Co-principal investigator of the ESPRESSO consortium at INAF Astronomical Observatory of Trieste
Trieste, Italy
Puh.: +39 040 3199220
Sähköposti: stefano.cristiani@inaf.it

Bárbara Ferreira
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 89 3200 6670
Matkapuhelin: +49 151 241 664 00
Sähköposti: pio@eso.org

Pasi Nurmi (Lehdistön yhteyshenkilö Suomi)
ESO Science Outreach Network ja University of Turku
Turku, Finland
Puh.: +358 29 4504 358
Sähköposti: eson-finland@eso.org

Connect with ESO on social media