De eerste exoplaneet is al aan een grondige inspectie onderworpen.
De in december gelanceerde satelliet CHEOPS (CHaracterizing ExOPlanet Satellite) bevindt zich momenteel zo’n drie maanden in een baan rond de aarde. Hoewel de satelliet pas eind april zal beginnen met routinematige observaties, heeft hij er al wel een aantal veelbelovende waarnemingen op zitten. En CHEOPS blijkt nu al alle verwachtingen te overtreffen. Dit is echter pas het begin. Want er liggen nog heel veel spannende ontdekkingen in het verschiet.
Spannende periode
Op 18 december ging de missie van start en koos CHEOPS met succes het luchtruim. Sindsdien bevindt de satelliet zich in een baan rond de aarde. “Deze innestelingsfase is altijd een spannende periode,” zegt onderzoeker Nicola Rando. “Maar we zijn blij dat we aan alle vereisten hebben voldaan. Het instrument presteert bovendien opmerkelijk goed.” Eind januari opende de satelliet voor het eerst zijn ogen en tuurde naar de eerste sterren. Daarbij werd er ook voor het eerst een – iet wat vage – foto afgeleverd. De foto’s van CHEOPS zullen trouwens opzettelijk onscherp zijn. Want hoe gek het ook klinkt, hierdoor verbetert de meetprecisie doordat het licht dat van verre sterren afkomstig is over vele pixels wordt verspreid.
Op dit moment hebben astronomen voornamelijk dankzij planetenjager Kepler al zeker 4000 exoplaneten aan het licht gebracht. We weten nu dat het universum een heel uitgebreid assortiment aan exoplaneten herbergt, uiteenlopend van gasachtige werelden groter dan Jupiter, tot kleinere, rotsachtige planeten. Nu is het aan CHEOPS de taak om meer over deze mysterieuze werelden te weten te komen. De satelliet zal dus niet zelf gaan zoeken naar exoplaneten, maar gaat in plaats daarvan een vervolg geven aan onderzoek naar reeds ontdekte planeten. De bedoeling is dat CHEOPS gaat achterhalen waar exoplaneten uit zijn opgebouwd en of ze mogelijk leefbaar zijn. Denk bijvoorbeeld aan belangrijke karakteristieken zoals aanwijzingen over de samenstelling en structuur, of het voornamelijk uit gesteente bestaat, een vaste binnenkern heeft, voornamelijk uitgestrekte oceanen kent, of misschien alleen gas herbergt. Ook kan CHEOPS meer details over de atmosfeer onthullen, waaronder of een exoplaneet misschien beschikt over een dik pak wolken en zelfs waar dit wolkendek mogelijk uit bestaat.
Eerste sterren
Om te bepalen hoe goed CHEOPS presteert, hebben de onderzoekers besloten om eerst een serie sterren te observeren waarvan de eigenschappen bekend zijn. Een van de doelwitten was HD 93396; een gele subreus op 320 lichtjaar afstand. Deze ster is iets koeler en driemaal zo groot als onze zon. Rondom deze ster cirkelt de planeet KELT-11b; een ‘opgepompte’ gasreus die ongeveer dertig procent groter is dan Jupiter. Deze planeet draait in minder dan vijf aardse dagen om zijn moederster wat inhoudt dat hij veel dichterbij zijn ster bevindt dan Mercurius rond onze zon. Na een grondige analyse blijkt dat de lichtcurve van de ster een duidelijke dip vertoont veroorzaakt door de planeet die gedurende een periode van acht uur voor de planeet langs beweegt. Uit deze gegevens hebben de astronomen vervolgens heel precies de diameter van KELT-11b kunnen bepalen: 181.600 kilometer.
De onderzoekers zijn erg tevreden over de afgelopen testperiode. “We waren heel blij toen we ons realiseerden dat alle systemen naar behoren werken en zelfs beter presteren dan verwacht,” zegt onderzoeker Andrea Fortier. De satelliet blijkt heel nauwkeurig en stabiel te zijn, wat ook nodig is om zijn ambitieuze doelen überhaupt te kunnen bereiken. “Hij is extreem stabiel, wat betekent dat de telescoop urenlang een ster kan observeren terwijl de satelliet zijn baan rond de aarde vervolgt. Het beeld van de ster zal altijd binnen dezelfde groep pixels blijven,” legt onderzoeker Carlos Corral van Damme uit. “Dit zal erg belangrijk zijn om de wetenschappelijke doelstellingen van de missie te behalen.” De metingen van CHEOPS zijn bovendien vijf keer nauwkeuriger dan die van de aarde. En dat geeft ons een voorproefje van wat we de komende maanden en jaren van CHEOPS kunnen verwachten.
Nu de testperiode er bijna op zit, zal CHEOPS eind april aan het echte werk gaan beginnen. En er staan al wat interessante exoplaneten op de agenda. Zo willen de onderzoekers de planeet 55 Cancri e nader bestuderen die zich relatief dichtbij de aarde op zo’n 40 lichtjaar afstand bevindt. Deze planeet vertoeft dicht bij zijn ster en heeft slechts 18 uur nodig om een rondje rond die ster te voltooien. Gedacht wordt dat deze planeet bedekt is met een heuse ‘lava-oceaan’. Ook de ‘verdampende’ planeet GJ 436b zal aan een nadere inspectie worden onderworpen. Ten slotte zal CHEOPS naar een witte dwergster turen om te kijken of er rond dit type ster nog iets interessants te ontdekken valt. Het belooft dan ook een enerverende en spannende missie te worden, waarin we onomstotelijk een heleboel over ons universum zullen leren.
…over deze interessante missie van CHEOPS? Lees dan hier het achtergrondverhaal over de Europese satelliet dat al eerder op Scientias.nl verscheen.
