I de siste ni månedene har satellitten Kepler sett ut mot stjernene for å finne tegn på planeter utenfor vårt solsystem.

Nå har oppdraget lykkes: Kepler har oppdaget fem såkalte eksoplaneter.

Det er uhyre vanskelig å observere eksoplaneter direkte, men i stedet kan man holde øye med de stjernene som planetene kretser om. Og Kepler holder øye med mange stjerner samtidig – faktisk holdes 156 097 stjerner holdt under observasjon.

Små endringer i en stjernes lysstyrke kan røpe at en planet passerer foran stjernen og dermed gjør den en smule mørkere. Og det er på den måten astronomene ikke bare kan konstatere eksistensen av planeter i fremmede stjernesystemer, men også kan få opplysninger om planetene størrelse og masse.

Forskning på Keplers funn publiseres denne uken i en artikkel i tidsskriftet Science.

Blant forfatterne av artikkelen finner man fire danske forskere, blant annet Jørgen Christensen-Dalsgaard og Hans Kjeldsen fra Institutt for Fysikk og Astronomi ved Aarhus universitet.

Gasskjemper kan være lette som kork

De første funnene fra Kepler bekrefter at planetene tilsynelatende kan deles opp i tre forskjellige kategorier: Steinplaneter som Jorden, gasskjemper som Jupiter og Saturn samt iskjemper som Neptun og Uranus.

Av de fem nyoppdagede planetene minner den ene – Kepler-4b – om Neptun, mens de fire andre er større enn vårt solsystems største planet, Jupiter. Til gjengjeld har de mindre masse.

Og det er faktisk litt av et mysterium at de nyoppdagede gasskjempene har så liten masse – så lite som 0,17 gram per kubikkcentimeter, omtrent som kork. Det stemmer ikke helt med teoriene for de største planetene.

Stjerneskjelv forteller

Forskerne har ikke umiddelbart noen forklaring på hvorfor de nye bekjentskapene er så lette.

Men Kepler gir informasjon om mye annet enn eksoplaneter. Forskerne kan også studere stjernenes svingninger og få vite mer om deres oppbygning og utvikling. Og dermed blir man også bedre i stand til å forutsi vår sols framtid.

Når man kan se små endringer i stjernens lysstyrke, kan man nemlig avsløre skjelv på stjernens overflate. Og ut fra disse skjelvene og svingningene på overflaten kan astronomene få informasjon om stjernens kjemiske sammensetning, dens rotasjonshastighet og størrelse.

Og det er på dette feltet astronomene fra Aarhus universitet er blant de ledende i verden.

– Keplers resultater er oppfyllelsen av en svært gammel drøm om å kunne studere det indre av stjerner med observasjoner av stjerneskjelv, forteller førsteamanuensis Hans Kjeldsen.

Professor Jørgen Christensen-Dalsgaard supplerer:

– Vi er nå i stand til å bestemme stjernenes overordnede egenskaper med ganske imponerende nøyaktighet.

Og det er viktig, for hvis man for eksempel vil kjenne massen til en eksoplanet, må man først finne fram til massen til stjernene. Periodene for svingningene kan også avsløre alderen til stjernen, og dermed også eksoplaneten.

Forskerne har brukt metoden til å fastsette den nøyaktige størrelsen på og alderen av stjernen GSC 03547-01402, som eksoplaneten HAT-P-7b kretser rundt. Det betyr blant annet at man nå kan fastsette planetens størrelse med cirka ti ganger så høy presisjon som før, og at man vet at den er nesten to milliarder år gammel.

Solen ender som en rød kjempe

Astronomene fra Aarhus har også brukt data fra Kepler til å undersøke stjerner som er lengre framme i utviklingen enn solen.

– Våre ideer om at solen vil svulme opp til en rød kjempestjerne, ser ut til å holde stikk, sier Kjeldsen på bakgrunn av de nye målingene. Og det er bare begynnelsen:

– Med flere års data vil vi kunne lage detaljerte undersøkelser av hvordan solen vil oppføre seg om seks milliarder år.

Og i kommende år vil Kepler utvilsomt også oppdage mange flere eksoplaneter – og kanskje også noen som minner om Jorden og som muligens kan romme liv.

Referanse og lenker:

Kepler Planet Detection Mission: Introduction and First Results. Science, 7/1 2010.

NASAs Kepler-website