Căutarea planetelor extra-solare a descoperit câteva descoperiri foarte interesante. Pe lângă planetele care sunt versiuni mult mai masive ale omologilor lor solari (de asemenea, Super-Jupiteri și Super-Pământuri), au existat o mulțime de planete care se încadrează pe linia dintre clasificări. Și atunci au fost momente în care observațiile ulterioare au dus la descoperirea mai multor sisteme planetare.
Acest lucru a fost cu siguranță în cazul K2-18, un sistem de stele pitice roșii, situat la aproximativ 111 ani-lumină de Pământ, în constelația Leu. Folosind căutătorul de planetă cu viteză radială de înaltă precizie al ESO (HARPS), o echipă internațională de astronomi a examinat recent un exoplanet descoperit anterior în acest sistem (K2-18b) când au remarcat existența unui al doilea exoplanet.
Studiul care detaliază rezultatele lor - „Caracterizarea sistemului multi-planetar K2-18 cu HARPS” - este programat să fie publicat în jurnal Astronomie și Astrofizică. Cercetarea a fost susținută de Consiliul de Științe Naturale și Cercetare din Canada (NSERC) și Institutul de Cercetare a Exoplanetelor - un consorțiu de oameni de știință și studenți de la Universitatea din Montreal și Universitatea McGill.
Condusă de Ryan Cloutier, doctorand la Centrul pentru Științele Planetei al Universității din Toronto și la Institutul de Cercetare a Exoplanetelor al Universității din Montréal (iREx), echipa a inclus membri de la Universitatea Geneva, Universitatea Grenoble Alpes și Universitatea din Porto. Împreună, echipa a realizat un studiu despre K2-18b în speranța de a caracteriza acest exoplanet și de a-i determina adevărata natură.
Când K2-18b a fost descoperită pentru prima dată în 2015, s-a constatat că orbitează în zona locuibilă a stelei (de asemenea, „Goldilocks Zone”). Echipa responsabilă de descoperire a stabilit, de asemenea, că, având în vedere distanța de steaua sa, suprafața K2-18b a primit cantități similare de radiații ca Pământul. Cu toate acestea, estimările inițiale ale mărimii planetei i-au lăsat pe astronomi incerti dacă planeta era un Super-Pământ sau un mini-Neptun.
Din acest motiv, Cloutier și echipa sa au căutat să caracterizeze masa planetei, un pas necesar spre determinarea proprietăților atmosferice și a compoziției în vrac. În acest scop, au obținut măsurători de viteză radială de K2-18 cu ajutorul spectrografului HARPS. Aceste măsurători le-au permis să plaseze restricții de masă pe exoplaneta descoperită anterior, dar au relevat și ceva în plus.
Așa cum a explicat Ryan Cloutier într-o declarație de presă UTSc:
„A fi capabil să măsoare masa și densitatea K2-18b a fost extraordinar, dar să descoperiți un nou exoplanet a fost norocos și la fel de interesant ... Dacă puteți obține masa și raza, puteți măsura densitatea cea mai mare a planetei și asta vă poate spune tu din ce este format cea mai mare parte a planetei. "
În esență, măsurătorile lor de viteză radială au relevat că K2-18b are o masă de aproximativ 8,0 ± 1,9 mase de Pământ și o densitate în vrac de 3,3 ± 1,2 g / cm³. Aceasta este în concordanță cu o planetă terestră (de asemenea, stâncoasă) cu un înveliș gazos semnificativ și o fracție de masă a apei care este egală sau mai mică de 50%. Cu alte cuvinte, este fie un Super-Pământ cu o atmosferă gazoasă mică (precum Pământurile), fie „lumea apei” cu un strat gros de gheață deasupra.
De asemenea, au găsit dovezi pentru un al doilea Super Pământ „cald” numit K2-18c, care are o masă de 7,5 ± 1,3 mase de Pământ, o perioadă orbitală de 9 zile și o axă semi-majoră de aproximativ 2,4 ori mai mică decât K2-18b. După ce au reexaminat curbele de lumină originale obținute de la K2-18, au ajuns la concluzia că K2-18c nu a fost detectat, deoarece are o orbită care nu se află pe același plan. După cum Cloutier a descris descoperirea:
„Când am aruncat pentru prima dată datele pe masă, am încercat să ne dăm seama ce era. Trebuie să vă asigurați că semnalul nu este doar zgomot și trebuie să faceți o analiză atentă pentru a-l verifica, dar văzând că semnalul inițial a fost un indiciu bun că există o altă planetă ... Nu a fost un moment eureka pentru că tot trebuia să mergem printr-o listă de verificare a lucrurilor de făcut pentru a verifica datele. Odată ce toate casetele au fost bifate, scufundat în asta, uau, aceasta este de fapt o planetă. "
Din păcate, nou-descoperitul K2-18c orbitează prea aproape de steaua sa pentru a se afla în zona locuibilă a acestuia. Cu toate acestea, probabilitatea ca K2-18b să fie locuibilă rămâne probabil, cred că depinde de compoziția sa cea mai mare. În final, acest sistem va beneficia de sondaje suplimentare care vor implica mai mult decât probabil despre James Webb Space Telescope (JWST) al NASA - programat pentru lansare în 2019.
Aceste sondaje se așteaptă să rezolve cele mai recente mistere despre această planetă, care este dacă este ca Pământul sau o „lume a apei”. „Cu datele actuale, nu putem distinge aceste două posibilități”, a spus Cloutier. „Cu ajutorul telescopului spațial James Webb (JWST) putem sonda atmosfera și a vedea dacă are o atmosferă extinsă sau este o planetă acoperită cu apă.”
Așa cum a explicat René Doyon - investigatorul principal pentru imagistul aproape infraroșu și spectrometrul fără slit (NIRISS), instrumentul Agenției Spațiale canadiene la bordul JWST și coautor pe hârtie - a explicat:
„Există o cerere foarte mare pentru a utiliza acest telescop, așa că trebuie să fii minuțios în alegerea exoplanetelor care trebuie să te uiți. K2-18b este acum una dintre cele mai bune ținte pentru studiul atmosferic, va ajunge în partea de sus a listei. "
Descoperirea acestui al doilea Super-Pământ în sistemul K2-18 este încă o indicație a modului în care sistemele multiplanete predominante sunt în jurul stelelor de tip M (pitic roșu). Apropierea acestui sistem, care are cel puțin o planetă cu o atmosferă groasă, îl face, de asemenea, potrivit pentru studii care îi vor învăța pe astronomi mai multe despre natura atmosferelor exoplanetare.
Așteaptă-te să afli mai multe despre această stea și sistemul ei planetar în următorii ani!
