Exoplaneter

Dette rum erklærer vi for uendeligt; da hverken fornuft, bekvemmelighed, mulighed, sanseopfattelse eller naturen sætter en grænse for det.
I det, er der en uendelighed af verdener af samme slags som vores egen.
- Giordano Bruno, 1584

I mange tusinde år har vi kun kendt til seks planeter: Vores tætteste naboer; Mars, Venus, og Merkur, og de to gaskæmper; Jupiter og Saturn. Og så selvfølgelig Jorden. Det er de eneste planeter, der kan ses på nattehimlen med det blotte øje. Efter opfindelsen af teleskopet kunne vi også se Uranus og Neptun længere ude i Solsystemet. Selv med teleskoper var de svære at få øje på, fordi de ligger så langt væk, og Neptun blev faktisk kun opdaget, fordi dens tyngdekraft trak i Uranus, og at man derfor kunne regne ud, at der måtte ligge en ekstra planet derude, selv før man kunne se Neptun selv.

Forskerne har længe ledt efter planeter omkring andre stjerner end Solen, men hvis det kan være så svært at se planeterne inde i Solsystemet, så overvej lige hvor svært det er at finde planeter udenfor vores Solsystem! I 1992 lykkedes det endelig, og man fandt den første planet omkring en anden stjerne, en såkaldt exoplanet, og siden da har man fundet mange exoplaneter.

Faktisk regner forskerne med, at næsten alle stjerner har deres eget system med planeter, og hvis I har kigget op på himlen på en stjerneklar nat, vil I måske tænke, at der betyder at der er pænt mange planeter. Indtil videre kender vi til mere end 6000 exoplaneter, men vi regner med at der er mere end 100 milliarder planeter bare i vores egen galakse, Mælkevejen. 

Fremmede verdener

Selvom vi havde forventet at finde planeter omkring de andre stjerner, blev forskerne alligevel overraskede, da de fandt de første; Poltergeist og Phobetor. Ikke fordi planeterne var der, men fordi de var så anderledes end de planeter vi kendte. 

Forskerne havde forventet at finde planeter, der ligner planeterne i Solsystemet, kredsende omkring stjerner der ligner Solen. Men Poltergeist og Phobetor kredser begge to om en såkaldt pulsar, der er en neutronstjerne der roterer utroligt hurtigt, hvilket får det til at ligne at den pulserer. En neutronstjerne er en “død” stjerne, som er resterne af en supernova (du kan læse mere om neutronstjerne inde på sektionen om Supernovaer). Kort fortalt, er det en stjerne, der er meget meget forskellig fra Solen. 

Planeterne selv er en type planeter vi slet ikke har i Solsystemet. Det er nemlig såkaldte “superjorde” der er en mellemstørrelse mellem vores største klippeplanet, Jorden, og vores mindste gasplanet, Neptun. Disse superjorde har senere vist sig muligvis at være den mest normale planettype i Mælkevejen. 

Jo flere exoplaneter vi finder, jo større variation ser vi. 

Vi har fundet “hot-Jupiter” gasplaneter, der ligger så tæt på deres stjerne, at de er flere tusinde grader varme. Planeter hvor det regner med glas og ædelsten. Planeter hvis tyngdekraft er låst til deres stjerne, så den ene side vil være i evig dag, og den anden i evig nat. Planeter der er ved at blive revet i stykker og spist af deres stjerne. Vandverdener og “hycean-planeter” hvor hele den yderste del består af enorme have. Og planeter fuldstændigt lavet af lava. Vi har fundet planeter om stort set alle forskellige slags stjerner, der bevæger sig med stort set alle slags baner. 

Det føles næsten som om det eneste vi ikke har fundet, er et planetsystem der ligner Solsystemet. Vi har ikke fundet et eneste system med en sammensætning af planeter der ligner vores, i baner der ligner vores, om en stjerne der ligner Solen. Vi er ikke engang kommet særligt tæt på. Dette har undret og bekymret forskerne en smule, for når vi leder efter liv i universet, leder vi ofte efter systemer og planeter, der ligner vores, fordi det er det eneste sted vi ved at der kan findes liv.

Så hvordan kan det være, at vi ikke har fundet systemer som Solsystemet? Måske er Solsystemet i virkeligheden et meget usædvanligt system, og det kan vise sig at blive svært at finde systemer og planeter som vores? 

Men måske kan det også skyldes, at vi bare ikke har fundet dem endnu. For planeterne i Solsystemet er faktisk svære at se på afstand, og vores metoder er måske ikke helt designet til at finde dem. 

At se på skygger og stjerner der danser

Selvom Jorden kan virke stor, og gasplaneter som Jupiter og Saturn er endnu større, er de alle sammen bittesmå i forhold til Solen. Hvis vi sætter Jorden og Solen ved siden af hinanden, vil Solen være ca. 12.000 gange større end Jorden, og den lyser ca. en milliard gange mere. 

Så hvis man skal få øje på Jorden ved siden af Solen, svarer det lidt til at få øje på et lille knappenålshoved ved siden af en stor kraftig lampe. Med andre ord, vil Jorden være meget svær at se. 

Det er samme problem man står med, når man leder efter exoplaneter. De er meget mindre end deres stjerner, og vi bliver blændet af stjernernes lys, så det kan være næsten umuligt at få øje på dem. Derfor er det faktisk sjældent, at man observerer planeterne selv, og i stedet kigger man på, hvordan planeterne påvirker deres stjerner. 

Den metode man brugte til at finde de første exoplaneter, hedder radialhastighedsmetoden, hvor man kigger på hvordan stjernen og planeten trækker i hinanden. Planeter bevæger sig rundt om deres stjerne fordi stjernens tyngdekraft trækker i dem, men faktisk trækker planeternes tyngdekraft også i stjernen. Det betyder at mens planeten bevæger sig i sin store bane omkring stjernen, bevæger stjernen sig også i en lille bitte bane, så den står og rokker frem og tilbage (se video til højre). Denne dansen kan man se ud fra stjernens lys, så selvom man ikke kan se planeten selv, kan man regne ud at den må være der, fordi stjernen danser. Jo større planeten er, og jo tættere den er på stjernen, jo mere vil planeten trække i stjernen, og jo mere vil stjernen danse. Radialhastighedsmetoden er derfor ekstra god til at finde meget store planeter, der ligger tæt på deres stjerner. 

Den metode der har fundet flest planeter indtil videre er transitmetoden, hvor man ser på den skygge, der kommer, når en planet bevæger sig ind foran sin stjerne. Når en planet bevæger sig ind foran sin stjerne set fra os, vil den blokere for lidt af stjernens lys (se video til højre). Så selvom man ikke kan se planeten selv, kan man se at noget af lyset mangler, hvilket fortæller os at der nok har været en planet der har skygget lidt for stjernen. Denne metode er ekstra smart, fordi den ikke kun fortæller os noget om planeten, men også kan fortælle os om planetens atmosfære. Når planeten er imellem os og sin stjerne, vil noget at stjernens lys nemlig komme igennem planetens atmosfære, inden det kommer ned til os. Ud fra det lys kan man sige meget om hvordan atmosfæren ser ud og hvad den er lavet af, og det er faktisk en af de metoder man bruger til at lede efter liv i rummet! Det kan du læse mere om i vores sektion om  Liv i Rummet. Jo større planeten er, jo mere vil den skygge for sin stjerne, og jo tættere den er på sin stjerne, jo oftere vil vi se skyggen. Transitmetoden er derfor bedst til store planeter, der ligger tæt på deres stjerner. 

Det betyder altså, at de to mest brugte metoder til at kigge på exoplaneter begge to er bedst til at finde store planeter, der ligger meget tæt på deres stjerner. Men i Solsystemet er der jo ingen af vores store planeter, der ligger tæt på Solen! Faktisk ligger alle planeterne ret langt fra Solen, i forhold til mange af de exoplaneter, vi har fundet. Derfor kan det være, at grunden til at vi ikke har fundet planeter der ligner vores, simpelthen bare er fordi, de er svære at finde med de metoder vi har lige nu! 

Efterhånden som vores teleskoper bliver bedre, finder vi flere exoplaneter, der er mindre og ligger længere væk fra deres stjerner, og allerede nu ser det ud til at Solsystemets planeter heldigvis ikke er så sjældne som vi havde frygtet, selvom vi stadig ikke har fundet samme sammensætning af planeter som vi har her. 

Der er stadig så mange planeter for os at opdage derude, og mon ikke vi kan finde Solsystemets tvilling dér iblandt alle de forunderlige verdener.