Decembrie 2011 va intra în istorie, deoarece prima dată când umanitatea a fost capabilă să detecteze o planetă de dimensiuni terestre în jurul unei alte stele asemănătoare Soarelui, a spus Francois Fressin, un astronom de la Centrul pentru Astrofizică Harvard-Smithsonian. Fressin și echipa sa au folosit nava spațială de vânătoare a planetei Kepler pentru a găsi două lumi stâncoase - una cu puțin mai mare decât Pământul și cealaltă puțin mai mică decât Venus.
Cele două planete, numite Kepler-20e și 20f, sunt cele mai mici planete găsite până în prezent. Au diametre de 11.000 km (6.900 mile) și 13.190 km (8.200 mile) - echivalentul a 0,87 și de 1,03 ori Pământul. Astronomii se așteaptă ca aceste lumi să aibă compoziții stâncoase, astfel încât masele lor ar trebui să fie mai mici de 1,7 și de 3 ori mai mult decât Pământul.
Cele două lumi fac parte dintr-un sistem cu mai multe planete cu cinci planete în jurul aceleiași stele și este situat la aproximativ 1.000 de ani lumină distanță în constelația Lyra. „Oamenii pot indica acea zonă din cer și spun că aici a început epoca exo-Pământului”, a spus Fressin, adăugând că cele două lumi stâncoase sunt prea aproape de steaua lor - și deci prea fierbinți - pentru a fi locuibile.
Kepler-20e orbitează la fiecare 6,1 zile la o distanță de 4,7 milioane de mile. Kepler-20f orbitează la fiecare 19,6 zile la o distanță de 10,3 milioane mile. Datorită orbitelor strânse, acestea sunt încălzite la temperaturi de 760 Celcius (1.400 grade Fahrenheit) și 426 C (800 grade F.)
Sistemul solar în care există aceste planete este destul de neobișnuit, unde planetele stâncoase și cu gaz alternează în pozițiile lor, în loc să fie separate în grupuri ca în sistemul nostru solar.
Prima planetă este o lume asemănătoare cu Neptun; apoi prima planetă stâncoasă, Kepler 20e; urmează o altă lume a Neptunului; urmează următoarea lume stâncoasă 20f, și apoi o altă planetă gazoasă asemănătoare cu Neptun.
„Deci, mare, mic, mare, mic, mare - ceea ce este spre deosebire de orice alt sistem de până acum”, a spus David Charbonneau, de la Universitatea Harvard. „Am fost surprinși să găsim acest sistem de planete basculante. Este foarte diferit de sistemul nostru solar. ”
În plus, toate planetele sunt foarte strâns compacte, situându-se pe orbita lui Mercur din jurul Soarelui nostru.
Este posibil ca acest sistem neobișnuit de alternare a planetelor să nu fie deloc neobișnuit, deoarece eșantionul nostru de sisteme solare este încă relativ mic.
„Aceasta este într-adevăr o problemă pentru comunitatea noastră,” a declarat Linda Elkins-Tanton, directorul Instituției Carnegie pentru Departamentul de Magnetism Terestru din Washington, ca răspuns la o întrebare formulată de Space Magazine despre dinamica unui astfel de sistem. „Într-adevăr provocăm comunitatea pentru motivul pentru care s-a întâmplat acest lucru și se poate foarte bine ca sistemul nostru solar să fie în minoritate.”
Astronomii nu cred că planetele Kepler-20 s-au format în locațiile lor actuale. În schimb, ei trebuie să se fi format mai departe de steaua lor și apoi să migreze spre interior, probabil prin interacțiuni cu discul de material din care s-au format cu toții. Acest lucru a permis lumilor să-și mențină distanțarea regulată, în ciuda dimensiunilor alternative.
"Credem că au migrat pentru că nu ne putem imagina toate aceste lucruri atât de aproape de stea, unde este cald și doar porțiuni din material sunt în formă solidă", a declarat Charbonneau pentru Space Magazine. „Credem că locul de naștere al unei lumi asemănătoare cu Neptun este mai departe de stea și, în timp, planetele migrează. Nu ne-ar fi surprins dacă vedem mai multe sisteme ca acesta în timp ce exploram.”
Întrebat când echipa Kepler ar putea găsi o „cea mai bună din ambele lumi” planetă - una care are dimensiunea potrivită și locul potrivit pentru a fi locuibilă, Nick Gautier, omul de știință al proiectului Kepler, a spus că ar putea găsi unul în anul următor sau în două, dar misiunea Kepler poate avea nevoie de o extensie care să asigure găsirea Sfântului Graal al exoplanetelor - unul care este la fel ca Pământul.
Kepler identifică „obiecte de interes” căutând stele care se întunecă ușor, care pot apărea atunci când o planetă traversează fața stelei. Pentru a confirma o planetă tranzitorie, astronomii caută steaua să se vâlcească, întrucât este gravată grav de către tovarășul său orbitant (metodă cunoscută sub numele de viteză radială).
Semnalul de viteză radială pentru planetele care cântăresc una până la câteva mase de Pământ este prea mic pentru a fi detectat cu tehnologia actuală. Prin urmare, alte tehnici trebuie utilizate pentru a valida faptul că un obiect de interes este cu adevărat o planetă.
O varietate de situații ar putea imita întunecarea de pe o planetă tranzitorie. De exemplu, un sistem de stele binare eclipsant a cărui lumină se amestecă cu steaua Kepler-20 ar crea un semnal similar. Pentru a exclude astfel de impostori, echipa a simulat milioane de scenarii posibile cu Blender - software personalizat dezvoltat de Fressin și Willie Torres de la CfA. Ei au ajuns la concluzia că șansele sunt în favoarea planetelor Kepler-20e și 20f.
Fressin și Torres au folosit și Blender pentru a confirma existența Kepler-22b, o planetă din zona locuibilă a stelei sale, anunțată de NASA la începutul acestei luni. Cu toate acestea, acea lume era mult mai mare decât Pământul.
„Aceste noi planete sunt semnificativ mai mici decât oricare planetă găsită până acum orbitând pe o stea asemănătoare Soarelui”, a adăugat Fressin.
Pentru mai multe lecturi:
Hârtie în Natură
