Pokud je datový soubor z mise Kepler nějakým náznakem, nejběžnějším typem exoplanet v naší galaxii nejsou skalní světy o velikosti Země nebo horké Jupitery. Ve skutečnosti nejběžnějším typem exoplanety vůbec není ten, který vidíme v našem vlastním sousedství.
"Asi nejpozoruhodnějším objevem Keplera je množství planet mezi velikostí Země až čtyřnásobkem velikosti Země," řekl Geoff Marcy, profesor astronomie na Kalifornské univerzitě, který hovořil na setkání americké astronomické společnosti tento týden ve Washingtonu. DC „Toto je rozsah velikostí, který dominuje inventáři planet od společnosti Kepler, a je to rozsah velikostí, který není v naší vlastní sluneční soustavě zastoupen. Nevíme s jistotou, z čeho jsou tyto planety vyrobeny a nevíme, jak se tvoří. “
Tyto „mini-Neptunes“, jak je Marcy nazývala, představují obrovský vzorek v Keplerových datech; asi 75% planet nalezených Keplerem se liší velikostí mezi Zemí a Neptunem a čtyři roky od doby, kdy se Keplerovy údaje začaly rozšiřovat, se vědci pokoušejí těmto planetám porozumět.
"Tým NASA Ames Kepler provedl obrovské množství měření a kvantitativní práce," řekla Marcy.
Zatímco z práce vyplynuly masy a hustoty planet, astronomové si stále nejsou jistí, jak se tvoří, nebo zda jsou vyrobeny ze skály, vody nebo plynu.
Tým se soustředil na asi 42 z těchto planet. Dvě planety zvýrazněné Marcy ve své prezentaci jsou považovány za skalnaté a jmenují se Kepler-99b a Kepler-406b. Oba jsou o čtyřicet procent větší než Země a mají hustotu podobnou olovu. Planety obíhají kolem svých hostitelských hvězd za méně než pět a tři dny, takže tyto světy jsou příliš horké na život, jak jej známe.
Tým použil Dopplerova měření hostitelských hvězd planet k měření reflexního kolísání hostitelské hvězdy, způsobeného gravitačním tahem na hvězdu vyvíjeným obíhající planetou. Naměřený kolísání odhaluje hmotnost planety: čím vyšší je hmotnost planety, tím větší gravitační tah na hvězdu a tím větší kolísání.
Také měří variace časování tranzitního času (TTV), aby určily, kolik sousedních planet může tahat jeden na druhého, což způsobí, že jedna planeta zrychlí a druhá planeta zpomalí podél své oběžné dráhy.
Tato měření umožňují počítat hmotnost a hustoty planet a také zjistit možné chemické složení těchto světů. Většina měření naznačuje, že mini-Neptuny mají skalnaté jádro, ale některé mohou mít plynnou vnější vrstvu vodíku nebo helia. Někteří by mohli být jen skalní bez vnější obálky.
"Myslíme si, že se děje to, že některé z těchto planet mohou mít vodu na skalnatém jádru," řekla Marcy. "Větší planety by mohly mít stejné skalní jádro s přídavkem plynu." Takto získáváte planety měřící od 1 do 4 poloměrů Země. Planety s nižší hustotou znamenají rostoucí množství plynu na vrcholu skalnatého jádra. “
„Keplerovým primárním cílem je určit prevalenci planet různých velikostí a oběžných drah. Obzvláště zajímavé pro hledání života je prevalence planet velikosti Země v obyvatelné zóně, “řekla Natalie Batalha, vědkyně mise Kepler ve výzkumném centru Ames pro výzkum NASA. "Ale v pozadí naší mysli je otázka: Jsou všechny planety velikosti Země skalnaté?" Mohou být některé zmenšené verze ledových Neptunes nebo zapařené vodní světy? Jaký zlomek lze rozeznat jako příbuzný našeho skalnatého, pozemského světa? “
Tým uvedl, že na tyto otázky pomohou odpovědi na měření hmotnosti vytvořené Dopplerem a TTV. Výsledky naznačují, že velká část planet menších než 1,5násobek poloměru Země může obsahovat křemičitany, železo, nikl a hořčík, které se nacházejí na pozemských planetách zde ve Sluneční soustavě.
Vyzbrojeni tímto typem informací budou vědci schopni proměnit zlomek hvězd nesoucích planety Země na zlomek hvězd nesoucích bona-fide skalnaté planety. A to je krok blíž k nalezení obyvatelného prostředí mimo Sluneční soustavu.
Marcy později v diskuzi dodala, že je tu jeden typ dalekohledu, který by byl nejužitečnější: mise typu Terrestrial Planet Finder, která by měřila teplotu, velikost a orbitální parametry planet tak malých jako naše Země v obyvatelných zónách vzdálených solárních systémů. . Bohužel, TPF byl zrušen.
Přečtěte si více o studiu mini-Neptunes zde.
