Kosmická observatoř Kepler od doby, kdy zahájila svou misi v březnu 2009, učinila několik zajímavých nálezů. Všechny řečeno, mise Kepler a K2 odhalily celkem 5 106 planetárních kandidátů a potvrdily existenci 2 493 planet.
Jedním z nejnovějších nálezů získaných pomocí Keplera je EPIC 228813918 b, pozemská (tj. Skalnatá) planeta, která obíhá kolem červeného trpaslíka asi 264 až 355 světelných let od Země. Tento objev vyvolává některé zajímavé otázky, protože je podruhé, že planeta s ultra krátkou orbitální periodou - dokončující jednu oběžnou dráhu za pouhé 4 hodiny a 20 minut - byla nalezena na oběžné dráze červené trpasličí hvězdy.
Studii, která byla nedávno zveřejněna online, provedl mezinárodní tým vědců, kteří pocházejí z institucí z Massachusetts Institute of Technology (MIT), California Institute of Technology (Caltech), Tokyo Institute of Technology a Institute astrofyziky Kanárských ostrovů (IAC) na observatoře a univerzity z celého světa.
Jak tým ve své studii naznačil, odhalení tohoto exoplanetu bylo provedeno díky údajům shromážděným mnoha nástroji. To zahrnovalo spektrografická data z dalekohledu Subaru 8,2 m a dalekohledu 10 m Keck I (oba se nacházejí na Mauna Kea, Havaj) a nordického optického dalekohledu (NOT) na observatoři Roque de los Muchachos v La Palma, Španělsko.
Toto bylo kombinováno se zobrazením skvrn z 3,5 m dalekohledu WIYN na národní observatoři Kitt Peak v Arizoně, fotometrií z mise NASA K2 a archivními informacemi o hvězdě, která sahá více než 60 let. Po vyloučení jakýchkoli dalších možných vysvětlení - jako je například zatmění binární (EB) - potvrdili nejen orbitální období planety, ale také omezili její hmotnost a velikost. Jak psali:
„Používáme kombinaci archivních obrázků, AO zobrazování, měření RV a modelování světelné křivky že žádný věrohodný zákrytový binární scénář nedokáže vysvětlit světelnou křivku K2, a tak potvrdit planetární povahu systému. Planeta, jejíž poloměr jsme určili jako 0,89 ± 0,09 [poloměry Země] a která musí mít zlomek hmotnosti železa větší než 0,45, obíhá kolem hvězdy o hmotnosti 0,463 ± 0,052 M a poloměru 0,442 ± 0,044 R. “
Toto orbitální období - čtyři hodiny a 20 minut - je druhou nejkratší ze všech dosud objevených exoplanet, která je o 4 minuty delší než KOI 1843.03, která také obíhá kolem hvězdy typu M (červený trpaslík). Je to také nejnovější v dlouhé řadě nedávno objevených exoplanet, které dokončují jednu oběžnou dráhu svých hvězd za méně než den. Planety, které patří do této skupiny, se nazývají planety ultra krátkého období (USP), z nichž Kepler našel celkem 106.
Co je však na tomto nálezu asi nejpřekvapivější, je to, jak masivní je. Ačkoli přímo neměřili hmotu planety, jejich omezení naznačují, že exoplanet má horní hmotnostní limit 0,7 Jupiteru - což se projevuje na více než 222 hmotách Země. A přesto se planetě podaří zabalit tuto plynnou obří hmotu do poloměru, který je 0,80 až 0,98krát větší než Země.
Důvodem je, že to souvisí s zřejmým složením planety, které je obzvláště bohaté na kovy:
"To vede k omezení složení, za předpokladu železného jádra a silikátového pláště." Stanovíme minimální hmotnostní zlomek železa 0,525 ± 0,075 (srov. 0,7 pro KOI 1843,03), který je větší než podíl Země, Venuše nebo Marsu, ale menší než podíl Merkuru (přibližně 0,38, 0,35, 0,26 a 0,68, respektive; Reynolds & Summers 1969). “
Nakonec je objev této planety významný z mnoha důvodů. Na jedné straně tým naznačil, že omezení, která jejich studie kladla na složení planety, by se mohla ukázat jako užitečná při porozumění tomu, jak vznikly naše vlastní sluneční planety.
„Objevování a charakterizace extrémních systémů, jako jsou planety USP, jako je EPIC 228813918 b, je důležité, protože nabízejí omezení pro teorie formování planet,“ uzavírají. "Kromě toho nám umožňují začít omezovat jejich vnitřní strukturu - a případně i strukturu dlouhodobějších planet, pokud se ukáže, že jde o jediný soubor objektů."
Na druhou stranu, studie vyvolává několik zajímavých otázek o planetách USP - například proč byly nalezeny obě nejkratší planety obíhající kolem červených trpaslíků. Možné vysvětlení, tvrdí, je, že krátkodobé planety by mohly mít delší životnost kolem trpaslíků, protože jejich orbitální rozpad by byl pravděpodobně mnohem pomalejší. Jsou však rychle varováni před provedením jakýchkoli předběžných závěrů dříve, než bude proveden další výzkum.
V budoucnu tým doufá, že bude provádět měření hmotnosti planety metodou radiální rychlosti. To by pravděpodobně zahrnovalo spektrograf s vysokým rozlišením nové generace, jako je infračervený Dopplerův (IFD) nebo CARMENES - nástroje, které jsou v současné době budovány pro Subaru Telescope a Calar Alto Observatory (resp.), Aby pomohly při lovu exoplanet. kolem rudých trpaslíků.
Jedna věc je však jasná. Toto nejnovější zjištění je jen dalším náznakem toho, že červené trpasličí hvězdy jsou místem, kde lovci exoplanet bude muset soustředit své úsilí v nadcházejících letech a desetiletích. Tyto hvězdy s nízkou hmotností, super chladu a nízkou jasností jsou místem, kde se vyrábějí některé z nejzajímavějších a nejextrémnějších nálezů. A to, co stojíme při učení jejich studiem, slibuje, že bude nejhlubší!
