1. března 2018, 3 741 exoplanety byly potvrzeny v 2 794 systémech, přičemž 622 systémů mělo více než jednu planetu. Největší kredit za tyto objevy má kosmický dalekohled Kepler, který objevil zhruba 3500 planet a 4500 planetárních kandidátů. V důsledku všech těchto objevů se zaměření přesunulo z čistého objevu na výzkum a charakterizaci.
V tomto ohledu jsou planety detekované pomocí Tranzitní metody obzvláště cenné, protože umožňují podrobné studium těchto planet. Například tým astronomů nedávno objevil tři Super-Země obíhající kolem hvězdy známé GJ 9827, která se nachází pouhých 100 světelných let (30 parseců) od Země. Blízkost hvězdy a skutečnost, že ji obíhají více Super-Země, činí tento systém ideálním pro podrobné exoplanetové studie.
Studie s názvem „Systém tří super pozemských tranzitů pozdního trpaslíka KJ trpaslíka GJ 9827 ve třiceti parsech“ se nedávno objevila online. Studii vedl Joseph E. Rodriguez z Harvard-Smithsonianova centra pro astrofyziku a zahrnovali členy z University of Texas v Austinu, Columbia University, Massachusetts Institute of Technology a NASA Exoplanet Science Institute.
Stejně jako u všech Keplerových objevů byly tyto planety objeveny pomocí Transitové metody (aka. Transit Photometry), kde jsou hvězdy monitorovány na periodické poklesy jasu. Tyto poklesy jsou výsledkem exoplanet procházejících před hvězdou (tj. Tranzitující) vzhledem k pozorovateli. I když je tato metoda ideální pro stanovení omezení velikosti a orbitálních období planety, může také umožnit charakterizaci exoplanet.
Vědci jsou v podstatě schopni dozvědět se něco o své atmosféře měřením spekter vytvářených hvězdným světlem při průchodu atmosférou planety. V kombinaci s měřeními radiální rychlosti hvězdy mohou vědci také omezovat hmotnost a poloměr planety a určovat věci o vnitřní struktuře planety.
Pro účely své studie tým analyzoval údaje, které získal K2 mise, která ukázala přítomnost tří Super-Země kolem hvězdy GJ 9827 (GJ 9827 b, c a d). Od doby, kdy zpočátku předložili své výzkumné práce v září 2017, byla přítomnost těchto planet potvrzena dalším týmem astronomů. Jak Dr. Rodriguez řekl časopisu Space Magazine e-mailem:
"Zjistili jsme tři planety Země super obíhající ve velmi kompaktní konfiguraci." Konkrétně mají tyto tři planety poloměry 1,6, 1,2 a 2,1násobek poloměru Země a všechny obíhají kolem své hostitelské hvězdy během 6,2 dne. Poznamenáváme, že tento systém byl nezávisle objeven (současně) jiným týmem z Wesleyan University (Niraula et al. 2017). “
Tyto tři exoplanety jsou obzvláště zajímavé, protože větší z nich mají poloměry, které je umístí v rozmezí mezi skalnatými nebo plynnými. Doposud bylo objeveno jen málo takových exoplanet, což z nich činí hlavní cíl výzkumu. Rodriguez vysvětlil:
“Planety super Země jsou nejběžnějším typem planety, kterou známe, ale v naší vlastní sluneční soustavě ji nemáme, což omezuje naši schopnost porozumět jim. Jsou obzvláště důležité, protože jejich poloměry pokrývají přechod skály k plynu (jak diskutuji níže v jedné z dalších odpovědí). V podstatě jsou planety větší než 1,6násobek poloměru Země méně husté a mají hustou atmosféru vodíku / helia, zatímco planety menší jsou velmi husté s malou až žádnou atmosférou. “
Další zajímavou věcí na těchto super-Zemi je to, jak by jejich krátké orbitální periody - které jsou 1,2, 3,6 a 6,2 dne - vedly k poměrně horkým teplotám. Tým zkrátka odhaduje, že tři superhvězdy zažívají povrchové teploty 1172 K (899 ° C; 1650 ° F), 811 K (538 ° C; 1000 ° F) a 680 K (407 ° C; 764 °) F), resp.
Pro srovnání, Venuše - nejteplejší planeta Sluneční soustavy - má povrchovou teplotu 735 K (462 ° C; 863 ° F). Takže zatímco teploty na Venuši jsou dostatečně horké, aby se roztavil olovo, podmínky na GJ 9827 b jsou téměř dost horké, aby se roztavil bronz.
Nejvýznamnější věcí tohoto objevu jsou však možnosti, které by mohla poskytnout pro charakterizaci exoplanet. Pouhých 100 světelných let od Země bude pro dalekohledy nové generace (jako je James Webb Space Telescope) poměrně snadné provádět studie jejich atmosfér a poskytovat podrobnější obrázek o tomto systému planet.
Tyto tři podivné planety jsou navíc ve stejném systému, což mnohem usnadňuje provádění pozorovacích kampaní. Jak uzavřel Rodriguez:
„Systém GJ 9827 je jedinečný, protože jedna planeta je menší než tato mezní hodnota, jedna planeta je větší a třetí planeta má poloměr ~ 1,6krát větší než poloměr Země, přímo na této hranici. Takže v jednom systému máme planety, které překlenují tuto skálu k přechodu na plyn. To je důležité, protože můžeme studovat atmosféru těchto planet, hledat rozdíly ve složení jejich atmosfér a začít chápat, proč k tomuto přechodu dochází při 1,6násobku poloměru Země. Protože všechny tři planety obíhají stejnou hvězdou, je účinek hostitelské hvězdy v tomto „experimentu“ konstantní. Pokud by tedy tyto tři planety v GJ 9827 místo toho obíhaly kolem tří samostatných hvězd, museli bychom si dělat starosti, jak hostitelská hvězda ovlivňuje nebo ovlivňuje atmosféru planety. V systému GJ 9827 se nemusíme obávat, protože obíhají stejnou hvězdou. “
