Εάν το σύνολο δεδομένων από την αποστολή Kepler είναι οποιαδήποτε ένδειξη, ο πιο κοινός τύπος εξωπλανητών στον γαλαξία μας δεν είναι βραχώδεις κόσμοι μεγέθους Γης ή καυτοί Δία. Στην πραγματικότητα, ο πιο κοινός τύπος εξωπλανήτη δεν είναι αυτός που βλέπουμε καθόλου στη γειτονιά μας.
«Ίσως η πιο αξιοσημείωτη ανακάλυψη από τον Κέπλερ είναι η ποσότητα των πλανητών μεταξύ του μεγέθους της Γης και του τετραπλάσιου μεγέθους της Γης», δήλωσε ο Geoff Marcy, καθηγητής αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, μιλώντας στη συνάντηση της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας αυτήν την εβδομάδα στην Ουάσινγκτον. DC «Αυτό είναι ένα εύρος μεγεθών που κυριαρχεί στο απόθεμα του πλανήτη από το Kepler και είναι ένα εύρος μεγεθών που δεν αντιπροσωπεύεται στο δικό μας ηλιακό σύστημα. Δεν ξέρουμε με σιγουριά από τι κατασκευάζονται αυτοί οι πλανήτες και δεν ξέρουμε πώς σχηματίζονται. "
Αυτοί οι «μίνι-Ποσειδώνες», όπως τους ονόμασε ο Marcy, αντιπροσωπεύουν ένα τεράστιο δείγμα στα δεδομένα του Kepler. περίπου το 75% των πλανητών που βρέθηκαν από τον Kepler ποικίλλουν σε μέγεθος μεταξύ της Γης και του Ποσειδώνα, και για τέσσερα χρόνια από τότε που τα δεδομένα του Kepler κυκλοφορούν, οι επιστήμονες προσπαθούν να κατανοήσουν αυτούς τους πλανήτες.
«Υπήρξε τεράστιος αριθμός μετρήσεων και ποσοτικής εργασίας από την ομάδα της NASA Ames Kepler», δήλωσε η Marcy.
Ενώ οι μάζες και οι πυκνότητες του πλανήτη προέκυψαν από το έργο, οι αστρονόμοι εξακολουθούν να μην είναι σίγουροι πώς σχηματίζονται ή εάν είναι φτιαγμένοι από βράχο, νερό ή αέριο.
Η ομάδα επικεντρώθηκε σε περίπου 42 από αυτούς τους πλανήτες. Δύο πλανήτες που επισημαίνονται από τον Marcy στην παρουσίασή του πιστεύεται ότι είναι βραχώδεις και ονομάζονται Kepler-99b και Kepler-406b. Και τα δύο είναι σαράντα τοις εκατό μεγαλύτερο σε μέγεθος από τη Γη και έχουν πυκνότητα παρόμοια με το μόλυβδο. Οι πλανήτες περιστρέφονται γύρω από τα αστέρια των ξενιστών τους σε λιγότερο από πέντε και τρεις ημέρες αντίστοιχα, κάνοντας αυτούς τους κόσμους πολύ ζεστούς για τη ζωή όπως το γνωρίζουμε.
Η ομάδα χρησιμοποίησε μετρήσεις Doppler των αστεριών ξενιστών των πλανητών για να μετρήσει την ανακλαστική ταλάντωση του αστέρι-ξενιστή, που προκλήθηκε από τη βαρυτική έλξη στο αστέρι που ασκείται από τον πλανήτη σε τροχιά. Η μετρούμενη ταλάντωση αποκαλύπτει τη μάζα του πλανήτη: όσο υψηλότερη είναι η μάζα του πλανήτη, τόσο μεγαλύτερη είναι η βαρυτική έλξη στο αστέρι και ως εκ τούτου τόσο μεγαλύτερη είναι η ταλάντωση.
Επίσης, οι μετρούμενες παραλλαγές χρονισμού διέλευσης (TTV) για να καθορίσουν πόσα γειτονικά πλανήτες μπορούν να τραβήξουν ο ένας τον άλλον προκαλώντας έναν πλανήτη να επιταχυνθεί και έναν άλλο πλανήτη να επιβραδύνει κατά μήκος της τροχιάς του.
Αυτές οι μετρήσεις επιτρέπουν τον υπολογισμό της μάζας και της πυκνότητας των πλανητών, καθώς και τον προσδιορισμό της πιθανής χημικής σύνθεσης αυτών των κόσμων. Η πλειονότητα των μετρήσεων υποδηλώνει ότι οι μίνι-Ποσειδώνες έχουν έναν βραχώδη πυρήνα, αλλά μερικοί μπορεί να έχουν ένα αέριο εξωτερικό περίβλημα υδρογόνου ή ηλίου. Κάποιοι μπορεί απλώς να είναι βραχώδεις χωρίς καθόλου εξωτερικό φάκελο.
«Αυτό που πιστεύουμε ότι συμβαίνει είναι ότι μερικοί από αυτούς τους πλανήτες μπορεί να έχουν νερό πάνω από έναν βραχώδη πυρήνα», δήλωσε ο Marcy. «Οι μεγαλύτεροι πλανήτες μπορεί να έχουν τον ίδιο βραχώδη πυρήνα με πρόσθετο αέριο. Έτσι λαμβάνετε πλανήτες με μέτρηση από 1 έως 4 ακτίνες γης. Οι πλανήτες με χαμηλότερες πυκνότητες συνεπάγονται αυξανόμενες ποσότητες αερίου πάνω από έναν βραχώδη πυρήνα. "
«Ο πρωταρχικός στόχος του Kepler είναι να προσδιορίσει την επικράτηση πλανητών διαφόρων μεγεθών και τροχιών. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον για την αναζήτηση ζωής είναι ο επιπολασμός πλανητών μεγέθους Γης στην κατοικήσιμη ζώνη », δήλωσε η Natalie Batalha, επιστήμονας αποστολής Kepler στο Κέντρο Έρευνας Ames της NASA. «Αλλά το ερώτημα στο πίσω μέρος του μυαλού μας είναι: είναι όλοι οι πλανήτες το μέγεθος της Γης βραχώδεις; Μερικές θα είναι οι εκδοχές του παγωμένου Ποσειδώνα ή των ατμών υδάτινων κόσμων; Ποιο κλάσμα είναι αναγνωρίσιμο ως συγγενής του βραχώδους, επίγειου πλανήτη μας; "
Η ομάδα είπε ότι οι μαζικές μετρήσεις που παράγονται από τους Doppler και TTV θα βοηθήσουν στην απάντηση αυτών των ερωτήσεων. Τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι ένα μεγάλο κλάσμα πλανητών μικρότερο από 1,5 φορές την ακτίνα της Γης μπορεί να αποτελείται από πυριτικά άλατα, σίδηρο, νικέλιο και μαγνήσιο που βρίσκονται στους επίγειους πλανήτες εδώ στο Ηλιακό Σύστημα.
Οπλισμένοι με αυτόν τον τύπο πληροφοριών, οι επιστήμονες θα είναι σε θέση να μετατρέψουν το κλάσμα των αστεριών που φιλοξενούν πλανήτες μεγέθους Γης σε κλάσμα αστεριών που φιλοξενούν αξιόπιστους πλανήτες. Και αυτό είναι ένα βήμα πιο κοντά στην εύρεση ενός κατοικήσιμου περιβάλλοντος πέρα από το Ηλιακό Σύστημα.
Ο Marcy πρόσθεσε αργότερα στη συζήτηση ότι υπάρχει ένας τύπος τηλεσκοπίου που θα ήταν πιο χρήσιμος: μια αποστολή τύπου Terrestrial Planet Finder που θα μετρήσει τη θερμοκρασία, το μέγεθος και τις τροχιακές παραμέτρους των πλανητών τόσο μικρές όσο η Γη μας στις κατοικήσιμες ζώνες των απομακρυσμένων ηλιακών συστημάτων . Δυστυχώς, το TPF ακυρώθηκε.
Διαβάστε περισσότερα για τη μελέτη των mini-Neptunes εδώ.
