Dacă setul de date din misiunea Kepler este o indicație, cel mai obișnuit tip de exoplanete din galaxia noastră nu sunt lumi stâncoase de la Pământ sau Jupiteri fierbinți. De fapt, cel mai frecvent tip de exoplaneta nu este una pe care o vedem în propria noastră cartier, la toate.
„Poate că cea mai remarcabilă descoperire de către Kepler este cantitatea de planete între mărimea Pământului până la patru ori mai mare decât Pământul”, a spus Geoff Marcy, profesor de astronomie la Universitatea din California, vorbind la întâlnirea American Astronomical Society din această săptămână la Washington DC „Acesta este un interval de mărimi care domină inventarul planetei de la Kepler și o gamă de mărimi care nu este reprezentată în propriul nostru sistem solar. Nu știm sigur ce aceste planete sunt realizate din noi și nu știm cum se formează „.
Aceste „mini-Neptune” așa cum le-a numit Marcy, reprezintă un eșantion imens în datele Kepler; aproximativ 75% dintre planete găsite de Kepler variază în dimensiune între Pământ și Neptun, și timp de patru ani de la datele Kepler au fost de rulare în, oamenii de știință au încercat să înțeleagă aceste planete.
„A existat o cantitate enormă de măsurători și de muncă cantitativă de către echipa NASA Ames Kepler“, a declarat Marcy.
În timp ce masele și densitățile planetei au apărut în urma lucrărilor, astronomii încă nu sunt siguri cum se formează sau dacă sunt formate din rocă, apă sau gaz.
Echipa s-a concentrat pe aproximativ 42 dintre aceste planete. Două planete evidențiate de Marcy în prezentarea sa sunt considerate a fi stâncoase și sunt numite Kepler-99b și Kepler-406b. Ambele sunt patruzeci de procente mai mari ca dimensiune decât Pământul și au o densitate similară cu plumb. Planetele își orbitează stelele gazdă în mai puțin de cinci și respectiv trei zile, făcând aceste lumi prea fierbinți pentru viață așa cum o știm noi.
Echipa a folosit măsurători Doppler ale stelelor gazdă ale planetelor pentru a măsura ondularea reflexă a stelei gazdă, cauzată de remorcherul gravitațional pe steaua exercitată de planeta orbitantă. Wobble măsurat dezvăluie masa planetei: cu cât este mai mare masa planetei, cu atât este mai mare remorcherul gravitațional de pe stea și, prin urmare, mai mare.
De asemenea, ele au măsurat variațiile de temporizare a tranzitului (TTV) pentru a determina cât de multe planete învecinate se pot trage unele de altele provocând o planetă să se accelereze și o altă planetă să se decelereze de-a lungul orbitei sale.
Aceste măsurători permit calcularea masei și densităților planetelor, precum și a descoperi posibila compoziție chimică a acestor lumi. Majoritatea măsurătorilor sugerează că mini-Neptunele au un miez stâncos, dar unele pot avea o carcasă exterioară gazoasă de hidrogen sau heliu. Unele pot fi doar stâncoase, fără niciun plic exterior deloc.
„Ceea ce credem că se întâmplă este că unele dintre aceste planete ar putea avea apă deasupra unui nucleu stâncos”, a spus Marcy. „Planetele mai mari ar putea avea același miez stâncos cu gaz adăugat. Așa cum poți obține planete de măsurare 1 - 4 raze pământ. Planetele cu densități mai mici implică cantități crescânde de gaz pe partea de sus a unui miez stâncos. "
„Obiectivul principal al lui Kepler este de a determina prevalența planetelor de diferite dimensiuni și orbite. Un interes deosebit pentru căutarea vieții este prevalența planetelor de dimensiuni terestre în zona locuibilă ”, a declarat Natalie Batalha, om de știință al misiunii Kepler de la Centrul de cercetare Ames al NASA. „Dar întrebarea din spatele minții noastre este: toate planetele au dimensiunea Pământului stâncoase? S-ar putea ca unele să fie reduse la scară redusă ale Neptunelor înghețate sau ale lumilor cu apă aburită? Ce fracție poate fi recunoscută drept rudă a globului nostru stâncos și terestru? ”
Echipa a spus că măsurătorile în masă produse de Doppler și TTV vor ajuta să răspundă la aceste întrebări. Rezultatele sugerează că o fracțiune mare de planete mai mică de 1,5 ori mai mică decât raza Pământului poate fi formată din silicații, fierul, nichelul și magneziul care se găsesc în planetele terestre aici în Sistemul Solar.
Înarmați cu acest tip de informații, oamenii de știință vor putea transforma fracția de stele care adăpostesc planete de mărimea Pământului în fracțiunea de stele care adăpostesc planete stâncoase de bună credință. Și acesta este un pas mai aproape de a găsi un mediu locuibil dincolo de Sistemul Solar.
Marcy a adăugat mai târziu în discuție că există un singur tip de telescop care ar fi cel mai util: o misiune de tip Terrestrial Planet Finder care ar măsura temperatura, dimensiunea și parametrii orbitali ai planetelor la fel de mici ca Pământul nostru în zonele locuibile ale sistemelor solare îndepărtate. . Din păcate, TPF a fost anulată.
Citiți mai multe despre studiul mini-Neptunelor aici.
