New space mission to search for ‘Earth 2’

The European Space Agency (ESA) has just decided to build the PLATO satellite, which is planned for launch in 2024. PLATO will begin a detailed search for planets orbiting alien stars. The aim is to find planets that resemble our own Earth. Aarhus University researchers – the only participants from Denmark – will play an active role in the PLATO mission.

2014.02.20 | Rasmus Rørbæk Christensen

For the last twenty years, astronomers have been searching for exoplanets – without yet finding an ‘Earth 2’. The main objective of the new PLATO space mission is to find ‘Earth 2’. (illustration: NASA)

During the last twenty years, astronomers all over the world have discovered and studied more than a thousand planets orbiting other stars than the Sun. To do so, they have used telescopes on Earth and in space to localise planets that resemble those we know from our own solar system and others that are completely different.

Read more (in Danish only) below. For contact details in English, go to the bottom of the page.

Men vi mangler stadig at finde en planet, der ligner vores egen. Kombinationen af den rette størrelse, temperatur og afstand til værtsstjernen har vist sig at være svær at lokalisere udenfor vores eget solsystem.

”Vi mangler kort sagt at finde ”Jord 2”. Det er netop et af hovedformålene med PLATO-satellitten, som et konsortium med deltagelse fra de fleste Europæiske lande netop har vedtaget at bygge. Denne mission vil også målrettet søge efter svar på en række helt fundamentale spørgsmål omkring planeter og stjerner, og vi vil få mulighed for ikke blot at finde planeter omkring andre stjerner, som ligner vores egen men også undersøge, hvordan forholdene er på disse planeter, og hvordan de stjerner, de kredser om, er opbygget,” forklarer professor Jørgen Christensen-Dalsgaard, Aarhus Universitet.

PLATO-satellitten skal opsendes i 2024 og vil frem til 2030 finde og undersøge exo-planeter ved at lede efter det lille fald i en stjernes lysstyrke, som finder sted, hvis en planet kommer ind foran en given stjerne. Lysstyrkefaldet vil ske hver gang planeten, på vej rundt i sin bane om stjernen, har fuldført en ’omgang’ og det er det signal PLATO skal lede efter.

Små dyk i lys
Da planeter generelt er meget mindre end de stjerner de kredser omkring, vil faldet i lysstyrken være meget lille. Det kræver, at PLATO måler uhyre præcist. Netop det at foretage detaljerede undersøgelser af de stjerner, som planeterne kredser omkring, er noget af det, som gør PLATO helt fantastisk og som placerer Aarhus Universitet centralt i PLATO-konsortiet, siger Jørgen Christensen-Dalsgaard:

”De præcise målinger fra PLATO vil give os mulighed for at studere mikroskopiske vibrationer på stjernernes overflader, og vi kan udnytte vibrationsfrekvenserne til at foretage en seismologisk undersøgelse af stjernernes indre, og samtidigt bestemme nøjagtige egenskaber for stjernerne. Det er et forskningsfelt, som Aarhus Universitet har en lang erfaring med, og som vi glæder os til at udnytte i forbindelse med PLATO. Med PLATO forventer vi at bestemme stjernernes masse, størrelse og alder meget nøjagtigt.”

Astrofysikerne på Aarhus Universitet har fra starten af planlægningen af PLATO-projektet deltaget i at definere, hvordan satellitten skal måle på stjernernes lysstyrke for at nå de krævede nøjagtigheder. Lektor Torben Arentoft, som har deltaget i designstudierne af PLATO-missionen, ser netop måden som satellitten skal observere på, som det gennembrud, der giver PLATO bedre mulighed for at måle, end det har været muligt hidtil.

Ved at bruge 34 separate teleskoper og kameraer, skal PLATO lede efter exo-planeter i kredsløb om op til en million stjerner.

”PLATO bliver den mest præcise lysmåler, vi nogen siden har sendt i rummet. Ved at samle signalerne fra de 34 individuelle teleskoper, kan vi måle på de klareste stjerner på himlen. Og netop de klareste og nærmeste stjerner er også dem, vi bedst kan rette de store teleskoper i bl.a. Chile og på de Kanariske Øer mod, for at foretage mere detaljerede studier af de nye planeter, vi finder med PLATO. Det bliver utroligt spændende at deltage i konstruktionen af PLATO, og endnu mere spændende at følge den fra 2024, når vi får målinger ned fra rummet.”

Når målingerne fra PLATO kommer til Jorden i midten af 2020’erne, forventes det at det 40-meter store Europæiske Extremely Large Telescope (E-ELT), som Aarhus Universitet også støtter økonomisk, vil stå klar til at foretage meget nøjagtige studier af de fascinerende nye planeter som PLATO vil finde. Målet er at finde og undersøge planeter hvor der findes hav og land og en atmosfære, som minder om det vi kender på Jorden.

Facts

PLATO stands for PLAnetary Transits and Oscillations of stars, and is a candidate mission for the M3 launch opportunity in ESA’s Cosmic Vision programme. You can find more information at PLATO and ESA. More information about the Stellar Astrophysics Centre is available here.

For more information, please contact
Associate Professor Torben Arentoft
Stellar Astrophysics Centre
Aarhus University
toar@phys.au.dk
+45 4127 0730

or

Professor Hans Kjeldsen
Stellar Astrophysics Centre
Aarhus University
hans@phys.au.dk
+45 2338 2160

Science and Technology, Public / media