Από την 1η Μαρτίου 2018, 3.741 exoπλανήτες έχουν επιβεβαιωθεί σε 2.794 συστήματα, με 622 συστήματα που έχουν περισσότερους από έναν πλανήτες. Το μεγαλύτερο μέρος της πίστωσης για αυτές τις ανακαλύψεις πηγαίνει στο διαστημικό τηλεσκόπιο Kepler, το οποίο έχει ανακαλύψει περίπου 3500 πλανήτες και 4500 πλανητικούς υποψηφίους. Μετά από όλες αυτές τις ανακαλύψεις, το επίκεντρο έχει μετατοπιστεί από την καθαρή ανακάλυψη σε έρευνα και χαρακτηρισμό.
Από αυτή την άποψη, οι πλανήτες που εντοπίζονται χρησιμοποιώντας τη Μέθοδο Διαμετακόμισης είναι ιδιαίτερα πολύτιμοι, δεδομένου ότι επιτρέπουν τη λεπτομερή μελέτη αυτών των πλανητών. Για παράδειγμα, μια ομάδα αστρονόμων ανακάλυψε πρόσφατα τρεις Super-Earths σε τροχιά γύρω από ένα αστέρι γνωστό GJ 9827, το οποίο βρίσκεται μόλις 100 έτη φωτός (30 parsecs) από τη Γη. Η εγγύτητα του αστεριού και το γεγονός ότι βρίσκεται σε τροχιά από πολλά Super-Earths, καθιστά αυτό το σύστημα ιδανικό για λεπτομερείς μελέτες εξωπλανήτη.
Η μελέτη, με τίτλο «Ένα Σύστημα Τριών Σούπερ Γη που διέρχονται τον τελευταίο K-Dwarf GJ 9827 στο Thirty Parsecs», εμφανίστηκε πρόσφατα στο διαδίκτυο. Η μελέτη διεξήχθη από τον Joseph E. Rodriguez του Κέντρου Αστροφυσικής Harvard-Smithsonian και περιελάμβανε μέλη από το Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Ώστιν, το Πανεπιστήμιο της Κολούμπια, το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης και το Ινστιτούτο Επιστήμης της NASA Exoplanet.
Όπως με όλες τις ανακαλύψεις του Kepler, αυτοί οι πλανήτες ανακαλύφθηκαν χρησιμοποιώντας τη Μέθοδο Διαμετακόμισης (γνωστή και ως Φωτομετρία Διαμετακόμισης), όπου τα αστέρια παρακολουθούνται για περιοδικές πτώσεις φωτεινότητας. Αυτές οι πτώσεις είναι το αποτέλεσμα των εξωπλανητών που περνούν μπροστά από το αστέρι (δηλ. Διέλευσης) σε σχέση με τον παρατηρητή. Ενώ αυτή η μέθοδος είναι ιδανική για την τοποθέτηση περιορισμών στο μέγεθος και τις τροχιακές περιόδους ενός πλανήτη, μπορεί επίσης να επιτρέψει τον χαρακτηρισμό του εξωπλανήτη.
Βασικά, οι επιστήμονες μπορούν να μάθουν πράγματα για την ατμόσφαιρά τους, μετρώντας τα φάσματα που παράγονται από το φως του αστεριού καθώς περνά μέσα από την ατμόσφαιρα του πλανήτη. Σε συνδυασμό με μετρήσεις ακτινωτής ταχύτητας του άστρου, οι επιστήμονες μπορούν επίσης να θέσουν περιορισμούς στη μάζα και την ακτίνα του πλανήτη και μπορούν να καθορίσουν πράγματα για την εσωτερική δομή του πλανήτη.
Για χάρη της μελέτης τους, η ομάδα ανέλυσε τα δεδομένα που ελήφθησαν από το Κ2 αποστολή, η οποία έδειξε την παρουσία τριών Super-Earth γύρω από το αστέρι GJ 9827 (GJ 9827 b, c και d). Από τότε που υπέβαλαν αρχικά το ερευνητικό τους έγγραφο τον Σεπτέμβριο του 2017, η παρουσία αυτών των πλανητών επιβεβαιώθηκε από άλλη ομάδα αστρονόμων. Όπως είπε ο Δρ Rodriguez στο Space Magazine μέσω email:
«Εντοπίσαμε τρεις πλανήτες μεγάλου μεγέθους σε τροχιά σε πολύ συμπαγή διαμόρφωση. Συγκεκριμένα, οι τρεις πλανήτες έχουν ακτίνες 1,6, 1,2 και 2,1 φορές την ακτίνα της Γης και σε όλη την τροχιά του ξενιστή τους εντός 6,2 ημερών. Σημειώνουμε ότι αυτό το σύστημα ανακαλύφθηκε ανεξάρτητα (ταυτόχρονα) από άλλη ομάδα από το Πανεπιστήμιο Wesleyan (Niraula et al. 2017). "
Αυτοί οι τρεις εξωπλανήτες είναι ιδιαίτερα ενδιαφέρουσες επειδή οι μεγαλύτεροι από τους δύο έχουν ακτίνες που τους τοποθετούν στο εύρος μεταξύ βραχώδους ή αέριου. Λίγοι εξωπλανήτες έχουν ανακαλυφθεί μέχρι στιγμής, γεγονός που καθιστά τους τρεις αυτούς πρωταρχικούς στόχους για έρευνα. Ο Ροντρίγκεζ εξήγησε:
“Οι πλανήτες με μέγεθος Super Earth είναι ο πιο κοινός τύπος πλανήτη για τον οποίο γνωρίζουμε, αλλά δεν έχουμε έναν στο ηλιακό μας σύστημα, περιορίζοντας την ικανότητά μας να τους κατανοήσουμε. Είναι ιδιαίτερα σημαντικές επειδή οι ακτίνες τους καλύπτουν τη μετάβαση από βράχο σε αέριο (όπως συζητώ παρακάτω σε μια από τις άλλες απαντήσεις). Ουσιαστικά, οι πλανήτες μεγαλύτεροι από 1,6 φορές η ακτίνα της Γης είναι λιγότερο πυκνοί και έχουν παχιά ατμόσφαιρα υδρογόνου / ηλίου, ενώ οι μικρότεροι πλανήτες είναι πολύ πυκνοί με ελάχιστη ή καθόλου ατμόσφαιρα. "
Ένα άλλο ενδιαφέρον πράγμα για αυτές τις υπερ-Γη είναι πώς οι σύντομες τροχιακές περίοδοι τους - που είναι 1,2, 3,6 και 6,2 ημέρες, αντίστοιχα - θα είχαν ως αποτέλεσμα αρκετά ζεστές θερμοκρασίες. Εν ολίγοις, η ομάδα εκτιμά ότι οι τρεις σούπερ-Γη αντιμετωπίζουν θερμοκρασίες επιφάνειας 1172 K (899 ° C, 1650 ° F), 811 K (538 ° C; 1000 ° F) και 680 K (407 ° C; 764 ° F), αντίστοιχα.
Συγκριτικά, η Αφροδίτη - ο πιο καυτός πλανήτης στο Ηλιακό Σύστημα - βιώνει επιφανειακές θερμοκρασίες 735 K (462 ° C, 863 ° F). Έτσι, ενώ οι θερμοκρασίες στην Αφροδίτη είναι αρκετά ζεστές για να λιώσουν το μόλυβδο, οι συνθήκες στο GJ 9827 b είναι σχεδόν αρκετά ζεστές για να λιώσουν το χάλκινο.
Ωστόσο, το πιο σημαντικό πράγμα για αυτήν την ανακάλυψη είναι οι ευκαιρίες που θα μπορούσε να προσφέρει για τον χαρακτηρισμό του εξωπλανήτη. Σε μόλις 100 έτη φωτός από τη Γη, θα είναι σχετικά εύκολο για τα τηλεσκόπια επόμενης γενιάς (όπως το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb) να διεξάγουν μελέτες για την ατμόσφαιρα τους και να παρέχουν μια πιο λεπτομερή εικόνα αυτού του συστήματος πλανητών.
Επιπλέον, αυτοί οι τρεις παράξενοι πλανήτες βρίσκονται όλοι στο ίδιο σύστημα, γεγονός που καθιστά τη διεξαγωγή εκστρατειών παρατήρησης πολύ πιο εύκολη. Όπως κατέληξε ο Rodriguez:
«Το σύστημα GJ 9827 είναι μοναδικό επειδή ένας πλανήτης είναι μικρότερος από αυτήν την αποκοπή, ένας πλανήτης είναι μεγαλύτερος και ο τρίτος πλανήτης έχει μια ακτίνα ~ 1,6 φορές την ακτίνα της Γης, ακριβώς σε αυτό το περίγραμμα. Έτσι, σε ένα σύστημα, έχουμε πλανήτες που εκτείνονται σε αυτή τη μετάβαση από βράχο σε αέριο. Αυτό είναι σημαντικό επειδή μπορούμε να μελετήσουμε την ατμόσφαιρα αυτών των πλανητών, να αναζητήσουμε διαφορές στη σύνθεση της ατμόσφαιρας τους και να αρχίσουμε να καταλαβαίνουμε γιατί αυτή η μετάβαση συμβαίνει 1,6 φορές την ακτίνα της Γης. Δεδομένου ότι και οι τρεις πλανήτες βρίσκονται σε τροχιά γύρω από το ίδιο αστέρι, το αποτέλεσμα του ξενιστή διατηρείται σταθερό σε αυτό το «πείραμα». Επομένως, εάν αυτοί οι τρεις πλανήτες στο GJ 9827 ήταν σε τροχιά γύρω από τρία ξεχωριστά αστέρια, θα πρέπει να ανησυχούμε για το πώς το αστέρι του ξενιστή επηρεάζει ή επηρεάζει την ατμόσφαιρα του πλανήτη. Στο σύστημα GJ 9827, δεν χρειάζεται να ανησυχούμε για αυτό, καθώς βρίσκονται σε τροχιά γύρω από το ίδιο αστέρι. "
