Ένας πρόσφατα επαληθευμένος πλανήτης που βρέθηκε σε δεδομένα από την αποστολή Kepler παραδίδει στο καθήκον του διαστημικού τηλεσκοπίου να βρει πλανήτες μεγέθους Γης γύρω από άλλα αστέρια. Το Kepler-78b χτυπάει γύρω από το αστέρι του ξενιστή του κάθε 8,5 ώρες σε απόσταση περίπου 1,5 εκατομμυρίου χιλιομέτρων, καθιστώντας την μια φλεγόμενη κόλαση και δεν είναι κατάλληλη για ζωή όπως το γνωρίζουμε.
«Ακούμε για τον τραγουδιστή κομήτη ISON που θα φτάσει πολύ κοντά στον Ήλιο τον επόμενο μήνα», δήλωσε ο Andrew Howard, του Πανεπιστημίου της Χαβάης στο Ινστιτούτο Αστρονομίας της Μανώα. "Ο κομήτης ISON θα πλησιάσει τον Ήλιο περίπου στην ίδια απόσταση με την οποία ο Kepler-78b περιστρέφεται γύρω από το αστέρι του, οπότε αυτός ο πλανήτης περνά ολόκληρη τη ζωή του ως τραγουδιστής."
Ο Χάουαρντ είναι ο κύριος συγγραφέας σε μία από τις δύο δημοσιεύσεις που δημοσιεύθηκαν στο Nature και περιγράφει λεπτομερώς την ανακάλυψη του νέου πλανήτη. Μίλησε κατά τη διάρκεια μιας διαδικτυακής εκπομπής στα μέσα ενημέρωσης, συζητώντας το εύρημα.
«Αυτός είναι ένας πλανήτης που υπάρχει αλλά δεν πρέπει», πρόσθεσε ο αστρονόμος Ντέιβιντ Λάθαμ του Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), που επίσης συζητούσε για την ανακάλυψη κατά τη διάρκεια της διαδικτυακής μετάδοσης.
Το Kepler-78b είναι 1,2 φορές το μέγεθος της Γης με διάμετρο 14.800 km (9.200 μίλια) και 1,7 φορές πιο ογκώδες. Ως αποτέλεσμα, οι αστρονόμοι λένε ότι έχει πυκνότητα παρόμοια με τη Γη, η οποία υποδηλώνει μια γήινη σύνθεση σιδήρου και βράχου. Έχει ανακαλυφθεί μια χούφτα πλανητών το μέγεθος ή η μάζα της Γης, αλλά ο Kepler-78b είναι ο πρώτος που έχει τόσο μετρημένη μάζα όσο και μέγεθος. Με τις δύο ποσότητες που είναι γνωστές, οι επιστήμονες μπορούν να υπολογίσουν μια πυκνότητα και να προσδιορίσουν από τι αποτελείται ο πλανήτης.
Το αστέρι του είναι ελαφρώς μικρότερο και λιγότερο ογκώδες από τον ήλιο και βρίσκεται περίπου 400 έτη φωτός από τη Γη στον αστερισμό του Κύκνου.
Ωστόσο, η κοντινή τροχιά του Kepler-78b αποτελεί πρόκληση για τους θεωρητικούς. Σύμφωνα με τις τρέχουσες θεωρίες του σχηματισμού πλανητών, δεν θα μπορούσε να σχηματιστεί τόσο κοντά στο αστέρι του, ούτε θα μπορούσε να μετακινηθεί εκεί. Πίσω όταν σχηματίστηκε αυτό το πλανητικό σύστημα, το νεαρό αστέρι ήταν μεγαλύτερο από ότι είναι τώρα. Ως αποτέλεσμα, η τρέχουσα τροχιά του Kepler-78b θα ήταν μέσα στο διογκωμένο αστέρι.
"Δεν θα μπορούσε να σχηματιστεί στη θέση του επειδή δεν μπορείς να σχηματίσεις έναν πλανήτη μέσα σε ένα αστέρι", δήλωσε ο μέλος της ομάδας Ντιμίταρ Σασέλοφ, επίσης από την CfA. «Δεν θα μπορούσε να σχηματιστεί πιο μακριά και να μεταναστεύσει προς τα μέσα, γιατί θα είχε μεταναστεύσει στο άστρο. Αυτός ο πλανήτης είναι ένα αίνιγμα. "
Μία ιδέα, που πρότεινε ο Χάουαρντ, είναι ότι ο πλανήτης είναι ο υπολειπόμενος πυρήνας ενός πρώην γιγαντιαίου πλανήτη αερίου, αλλά αυτό αποδεικνύεται επίσης πρόβλημα. «Απλώς δεν ξέρουμε ποια είναι η προέλευση αυτού του πλανήτη», είπε ο Χάουαρντ.
Ωστόσο, οι δύο ομάδες κυνηγών πλανητών πιστεύουν ότι η ύπαρξή του είναι καλή για μελλοντικές ανακαλύψεις κατοικήσιμων πλανητών.
Οι δύο ανεξάρτητες ερευνητικές ομάδες χρησιμοποίησαν επίγεια τηλεσκόπια για παρατηρήσεις παρακολούθησης για να επιβεβαιώσουν και να χαρακτηρίσουν το Kepler-78b. Η ομάδα με επικεφαλής τον Χάουαρντ χρησιμοποίησε το Παρατηρητήριο W. M. Keck πάνω στη Mauna Kea στη Χαβάη. Η άλλη ομάδα με επικεφαλής τον Francesco Pepe από το Πανεπιστήμιο της Γενεύης της Ελβετίας, έκανε την επίγεια δουλειά τους στο Παρατηρητήριο Roque de los Muchachos στη Λα Πάλμα των Καναρίων Νήσων.
Για να προσδιορίσουν τη μάζα του πλανήτη, οι ομάδες χρησιμοποίησαν τη μέθοδο ακτινικής ταχύτητας για να μετρήσουν πόσο το ρυμουλκό βαρύτητας ενός πλανήτη σε τροχιά προκαλεί το αστέρι του να ταλαντεύεται. Ο Κέπλερ, από την άλλη πλευρά, καθορίζει το μέγεθος ή την ακτίνα ενός πλανήτη από την ποσότητα του αστεριού που μπλοκάρει όταν περνά μπροστά από το αστέρι του ξενιστή.
«Ο προσδιορισμός της μάζας ενός πλανήτη μεγέθους Γης είναι τεχνικά τρομακτικό», δήλωσε ο Χάουαρντ κατά τη διάρκεια της διαδικτυακής μετάδοσης, εξηγώντας πώς χρησιμοποίησαν τα HIRES (Φασματόμετρο Echelle υψηλής ανάλυσης) στο Keck. «Σπρώξαμε το HIRES στο όριό του Οι παρατηρήσεις ήταν δύσκολες επειδή το αστέρι είναι νεαρό με πολλά περισσότερα σημεία αστεριών (όπως οι ηλιακές κηλίδες στον Ήλιο μας) από τον Ήλιο μας και πρέπει να τα αφαιρέσουμε από τα δεδομένα μας. Αλλά επειδή αυτός ο πλανήτης περιστρέφεται κάθε οκτώ και μισή ώρα, μπορέσαμε να παρακολουθήσουμε μια ολόκληρη τροχιά σε μια νύχτα. Είδαμε καθαρά το σήμα του πλανήτη και τον παρακολουθήσαμε οκτώ διαφορετικές νύχτες. "
Ο David Aguilar από την CfA είπε ότι και οι δύο ομάδες ήξεραν ότι η άλλη ομάδα μελετούσε αυτό το αστέρι, αλλά δεν συνέκριναν τη δουλειά τους έως ότου και οι δύο ομάδες ήταν έτοιμες να υποβάλουν τα χαρτιά τους έτσι ώστε να μην επηρεάζουν η μία την άλλη. «Ήταν πολύ ενθαρρυντικό και οι δύο ομάδες είχαν το ίδιο αποτέλεσμα», δήλωσε ο Aguilar.
Ο Χάουαρντ πίστευε επίσης ότι το να δουλεύουν δύο ξεχωριστές ομάδες στον ίδιο στόχο ήταν υπέροχο. «Δεν χρειαζόταν να περιμένουμε περαιτέρω επιβεβαίωση του πλανήτη, επειδή οι δύο ομάδες επιβεβαίωσαν η μία την άλλη», είπε. «Στην επιστήμη, αυτό είναι τόσο καλό όσο γίνεται».
Ο Francesco Pepe από τη δεύτερη ομάδα δήλωσε ότι επωφελήθηκε από τη χρήση ενός δίδυμου από το αρχικό HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) που έχει βρει σχεδόν 200 εξωπλανήτες. «Το HARPS North στο La Palma έχει την ίδια ακρίβεια και αποτελεσματικότητα με το δίδυμο», εξήγησε ο Pepe κατά τη διάρκεια της διαδικτυακής εκπομπής, «και αποφασίσαμε να εγγυηθούμε χρόνο για να παρακολουθήσουμε μικρούς υποψήφιους εξωπλανήτη από το Kepler. Βελτιστοποιήσαμε τη στρατηγική παρατήρησης και περιμένουμε πολλές ακόμη επιβεβαιώσεις τα επόμενα χρόνια από αυτήν την τεχνική. "
Όσο για το Kepler-78b, αυτός είναι ένας καταδικασμένος κόσμος. Η βαρυτική παλίρροια θα συνεχίσει να τραβάει το Kepler-78b ακόμη πιο κοντά στο αστέρι του. Τελικά θα κινηθεί τόσο κοντά που η βαρύτητα του αστεριού θα χωρίσει τον κόσμο. Οι θεωρητικοί προβλέπουν ότι ο πλανήτης θα εξαφανιστεί μέσα σε τρία δισεκατομμύρια χρόνια. Είναι ενδιαφέρον, λένε οι αστρονόμοι, το ηλιακό μας σύστημα θα μπορούσε να είχε έναν πλανήτη όπως το Kepler-78b. Αν είχε, ο πλανήτης θα είχε καταστραφεί εδώ και πολύ καιρό χωρίς να αφήνει σημάδια στους αστρονόμους σήμερα.
"Δεν ανιχνεύσαμε επιπλέον πλανήτες σε αυτό το σύστημα", δήλωσε ο Χάουαρντ, "αλλά ελπίζουμε να παρατηρήσουμε αυτό το σύστημα περισσότερο στο μέλλον."
Έγγραφο των Howard et al.: Μια βραχώδης σύνθεση για έναν εξωπλανήτη μεγέθους γης
Paper by Pepe et al .: Ένας πλανήτης μεγέθους Γης με πυκνότητα σαν τη Γη
Πρόσθετες πληροφορίες: CfA, NASA, MIT, Keck, Nature.
