Exoplaneter (ekstrasolære planeter) – definition, typer og antal i Mælkevejen

Opdag exoplaneter: definition, typer og hvor mange i Mælkevejen. Læs om jordlignende planeter, varme Jupitere, beboelige zoner og Kepler-fund.

En ekstrasolær planet (eller exoplanet) er en naturlig planet, der kredser om en stjerne i et planetsystem uden for vores eget solsystem. Et beslægtet begreb er en exomoon — en naturlig satellit, der kredser om en exoplanet.

Opdagelse og metoder

Exoplaneter opdages ikke ved direkte at se dem (det er svært, fordi de er meget svagere end deres stjerner), men ved indirekte metoder og nogle få direkte-billedoptagelser. De mest brugte metoder er:

• Transitmetoden: Man måler den lille lysdæmpning, når en planet passerer foran sin stjerne set fra Jorden. Denne metode har bl.a. været anvendt af Kepler-observatoriet.
• Radialhastighed (Doppler): Man måler stjernens bevægelse frem og tilbage på grund af planetens tyngdepåvirkning.
• Direkte billeddannelse: Bruger bl.a. koronografer eller interferometri til at blokere stjernelyset og få et billede af planeten.
• Gravitationsmikrolinsning: En fjerntliggende stjernes lys forstærkes midlertidigt af en mellemliggende stjerne med planet, hvilket kan afsløre planeten.
• Astrometri: Måling af små ændringer i stjerners position på himlen som følge af planets påvirkning.

Typer af exoplaneter

De observerede exoplaneter spænder over en langt bredere variation end planeterne i vores eget solsystem. Almindelige kategorier er:

• Varme Jupitere: Store gasgiganter med meget korte omløbstider og høje overfladetemperaturer.
• Super-Jord: Stenede planeter med masser og størrelser større end Jorden, men mindre end isgiganter som Neptun.
• Mini-Neptuner / sub-Neptuner: Planeter med tykke atmosfærer omkring en mindre kerne; hyppige i Kepler-data.
• Terrestriske/Jordlignende planeter: Små, klippeagtige planeter, der potentielt kan have faste overflader og flydende vand under de rette forhold.
• Circumbinære planeter: Planeter, der kredser om to stjerner (som i en dobbeltstjerne).
• Frie eller vandrende planeter: Planeter, der ikke kredser om nogen stjerne, men bevæger sig frit i galaksen.

Hvor mange exoplaneter er der i Mælkevejen?

Tællingen af exoplaneter i hele Mælkevejen er usikker og afhænger af, hvilke typer planeter man tæller. I 2013 varierede skønnene over antallet af jordplaneter i Mælkevejen fra mindst 17 milliarder til mindst 144 milliarder. Det mindre skøn var baseret på analyser af planetkandidater indsamlet af Kepler-observatoriet. Blandt disse kandidater var 461 planeter registreret som på størrelse med Jorden, hvoraf mindst fire befandt sig i den såkaldte "beboelige zone" — det afstandsbånd fra en stjerne, hvor temperaturen kan tillade flydende vand på planetens overflade.

Andre undersøgelser har vist, at der samlet set sandsynligvis findes mindst 100 milliarder planeter af alle typer i vores galakse — i gennemsnit mindst én planet pr. stjerne. Nyere analyser og missionsdata har finjusteret disse estimater, men de største usikkerheder kommer fra de mindste planeter og dem på store afstande fra deres stjerner, som er svære at opdage.

Beboelig zone og mulighed for liv

Den "beboelige zone" er et nyttigt men forenklet koncept: den beskriver, hvor en planets overflade kunne have temperaturer, der tillader flydende vand. Tilstedeværelsen af flydende vand er én nøglefaktor for liv, som vi kender det, men andre forhold — atmosfæret, planetens magnetfelt, geologisk aktivitet og stråling fra værtsstjernen — er lige så vigtige for, om en planet faktisk er beboelig. Af de tidlige Kepler-kandidater fandtes nogle få planeter i denne zone; f.eks. var Kepler-69c nævnt som kun ca. 1,5 gange Jordens størrelse og kredsede om en stjerne relativt lig vores egen, hvilket gjorde den til en interessant kandidat for videre undersøgelse.

Brune dværge, frie planeter og navngivning

Der findes også planeter, der kredser om brune dværge (objekter mellem stjerner og planeter i masse) samt frie planeter, der ikke kredser om nogen stjerne, men bevæger sig gennem galaksen. Begrebet "planet" er derfor ikke altid skarpt — især for objekter ved grænsen mellem store planeter og brune dværge eller for frie legemer uden stjerne. Fagmiljøet diskuterer stadig definitionerne og klassifikationen af disse objekter.

Hvorfor mange exoplaneter er forskellige fra vores planeter

Analogier med planeterne i vores solsystem gælder kun for en del af de kendte eksoplaneter. Mange systemer viser baner, størrelsesfordelinger og sammensætninger, som vi ikke har eksempler på tæt på os — f.eks. varme Jupitere tæt på deres stjerner, eller super-Jorde i baner tættere end Merkur. Disse fund har udvidet vores forståelse af planetdannelse og migration og viser, at planetdannelsesprocesserne kan skabe meget forskellige udfald afhængig af forholdene i det oprindelige planetsystem.

Forskningen i exoplaneter udvikler sig hurtigt: nye rum- og jordbaserede teleskoper (som opfølgende missioner til Kepler og nye instrumenter) forbedrer følsomheden for mindre og fjernere planeter og hjælper med at bestemme deres atmosfærers sammensætning — et vigtigt skridt i søgen efter beboelige verdener eller tegn på liv.

Spørgsmål og svar

Spørgsmål: Hvad er en ekstrasolær planet?

Spørgsmål: Hvad er en exomoon?

Spørgsmål: Hvor mange jordplaneter skønnes der at eksistere i Mælkevejen?

Spørgsmål: Hvor mange planeter af jordstørrelse er blevet fundet af Kepler-observatoriet?

Spørgsmål: Findes der en "Jord 2.0"?

Spørgsmål: Ligner alle ekstrasolare planeter dem i vores solsystem?

Søg efter bogstav