Folosind date de la telescopul spațial Kepler, un grup internațional de astronomi a descoperit cel mai vechi sistem planetar cunoscut din galaxie - un sistem vechi de 11 miliarde de ani de cinci planete stâncoase, toate mai mici decât Pământul. Echipa spune că această descoperire sugerează că planetele de dimensiunea Pământului s-au format de-a lungul majorității istoriei Universului de 13,8 miliarde de ani, sporind posibilitatea existenței vieții străvechi - și a vieții inteligente potențial avansate - în galaxia noastră.
„Faptul că planetele stâncoase se formau deja în galaxie acum 11 miliarde de ani sugerează că planetele locuibile ca Pământul au fost probabil în jur de foarte mult timp, mult mai mult decât vârsta sistemului nostru solar”, a spus dr. Travis Metcalfe, Senior Research Scientist Space Science Institute, care a făcut parte din echipa care a utilizat metoda unică de asteroseismologie pentru a determina vârsta stelei.
Steaua, numită Kepler-444, este cu aproximativ 25 la sută mai mică decât Soarele nostru și este la 117 ani lumină de Pământ. Sistemul de cinci planete cunoscute este foarte compact și toate cele cinci planete orbitează stea-mamă în mai puțin de 10 zile, sau în intervalul 0:08 AU, aproximativ o cincime din dimensiunea orbitei lui Mercur.
"Steaua este puțin mai rece decât Soarele (aproximativ 5000 K la suprafață, comparativ cu 5800 K)", a spus Metcalfe pentru Space Magazine, "dar planetele din acest sistem sunt încă iradiate și inospitale pentru viață", cu atmosfera mică sau deloc.
Echipa a scris în ziarul lor că zona locuibilă a sistemului se află la 0:47 AU de la steaua părintească și astfel toate planetele orbitează bine spre interiorul zonei Kepler-444 din „Goldilocks”.
Echipa a fost condusă de Tiago Campante, un coleg de cercetare la Universitatea din Birmingham din Marea Britanie.
Planetele au fost găsite analizând patru ani de date Kepler, deoarece nava spațială a avut observații aproape continue despre Kepler-444 în timpul misiunii active a lui Kepler. Telescopul spațial a efectuat măsurători de înaltă precizie a modificărilor de luminozitate în stele în câmpul său vizual. Există mici schimbări de luminozitate atunci când planetele trec prin fața stelelor lor.
Semnalele de tranzit au indicat cinci planete care orbitează pe Kepler-444, deși această stea are un însoțitor binar, un pitic M, și a fost un proces obositor pentru a șterge toate datele pentru a determina ce au fost planetele și nu alte stele, precum și care stea. planetele orbitau.
Metcalfe a spus că treaba de „validare” a planetelor prin eliminarea tuturor celorlalte scenarii posibile „fals pozitive” este întotdeauna o mare provocare pentru țintele Kepler.
Asteroseismologia a fost folosită pentru a măsura direct vârsta precisă a stelei. Asteroseismologia sau seismologia stelară ascultă practic o stea prin măsurarea undelor sonore. Undele sonore călătoresc în stea și aduc informații înapoi la suprafață. Valurile provoacă oscilații pe care Kepler le observă ca o clipire rapidă a luminozității stelei.
Cum poate ajuta acest lucru să determine vârsta unei stele?
„Pe măsură ce o stea îmbătrânește, transformă hidrogenul în heliu în miez”, a spus Metcalfe prin e-mail. „Acest lucru schimbă densitatea medie a stelei în timp, iar asteroseismologia oferă o măsură foarte precisă a densității medii (de la distanțarea regulată a frecvențelor individuale de oscilație).”
Metcalfe a spus că, în acest caz, incertitudinea cu privire la vârsta stelei (și astfel planetele, care s-au format esențial în același timp) este de doar 9%, comparativ cu o incertitudine tipică de 30-50% față de alte metode bazate pe rotație. (groncronologie) sau alte proprietăți ale stelei.
Echipa a menționat, de asemenea, în lucrarea lor, că această constatare poate ajuta la identificarea începutului erei formării planetei.
„Cred că acest sistem are multe de învățat despre formarea planetei și evoluția pe termen lung a sistemelor planetare”, a spus Darin Ragozzine, profesor la Florida Institute of Technology și membru al echipei de descoperire, care este specializată în multi-tranzit sisteme. „Cu o vechime de 11,2 miliarde de ani, înseamnă că acest sistem s-a format aproape de începutul erei Universului.”
Echipa a scris că această constatare implică faptul că planetele mici, de dimensiunea Pământului, s-au putut forma cu ușurință la epoci timpurii din istoria Universului, chiar și atunci când metalele erau mai rare.
„Până la formarea Pământului, această stea și sistemul său planetar erau deja mai vechi decât planeta noastră este astăzi”, a spus Ragozzine pentru Space Magazine. "Nu știm sigur dacă acest sistem a rămas același timp tot timpul, dar este uimitor să crezi că mica planetă interioară a trecut în jurul stelei de aproximativ un trilion de ori!"
Pentru a afla mai multe despre asteroseismologie, consultați un site web numit Pale Blue Dot Project. Metcalfe a lansat o organizație non-profit pentru a ajuta la strângerea de fonduri de cercetare pentru Kepler Asteroseismic Science Consortium. Proiectul Pale Blue Dot permite oamenilor să adopte o stea pentru a sprijini asteroseismologia, deoarece nu există finanțări NASA pentru asteroseismologie.
"O mare parte a expertizei pentru acest lucru există în Europa și nu în SUA, astfel încât o măsură de economisire a costurilor NASA a externalizat această cercetare specială pentru misiunea Kepler", a spus Metcalfe, "iar NASA nu poate finanța cercetătorii din alte țări."
Metcalfe a adăugat că programul „adopta o stea” a susținut analiza asterozismică a Kepler-444, „determinând vârsta precisă care face acest sistem planetar antic atât de interesant… Această finanțare privată de la cetățeni din întreaga lume a fost o resursă neprețuită pentru a facilita cercetarea noastră și alimentează descoperiri uimitoare ca aceasta. "
Puteți ajuta această cercetare adoptând una dintre stelele Kepler sau sistemele planetare.
Această cercetare a fost publicată astăzi în Astrophysical Journal.
Hârtia echipei este intitulată „Un sistem extrasolar antic cu cinci planete sub-pământești”.
