Vesoljska opazovalnica Kepler je našla nekaj zanimivih najdb, odkar se je začela misija marca leta 2009. Po vsem povedanem sta misiji Kepler in K2 odkrili skupaj 5.106 planetarnih kandidatov in potrdili obstoj 2.493 planetov.
Ena najnovejših najdb s pomočjo Keplerja je EPIC 228813918 b, zemeljski (t.i. skalnat) planet, ki kroži okoli zvezde rdečega pritlikavca, približno 264 do 355 svetlobnih let od Zemlje. To odkritje sproža nekaj zanimivih vprašanj, saj je drugič, da je bil planet z ultra kratkim orbitalnim obdobjem - v eni uri in 20 minutah - konča eno orbito - na orbiti rdeče palčeve zvezde.
Študijo, ki je bila nedavno objavljena na spletu, je izvedla mednarodna skupina znanstvenikov, ki prihaja od institucij, od Massachusetts Institute of Technology (MIT), Kalifornijskega tehnološkega inštituta (Caltech), Tokijskega tehnološkega inštituta in Inštituta. od astrofizike Kanarskih otokov (IAC) do opazovalnic in univerz z vsega sveta.
Kot je navedla ekipa v svoji študiji, so odkrivanje tega eksoplaneta opravili po podatkih, zbranih s številnimi instrumenti. Sem spadajo spektrografski podatki iz 8,2-metrskega teleskopa Subaru in 10-metrskega teleskopa Keck I (oba se nahajata na Mauna Kea, Havaji) in nordijskega optičnega teleskopa (NOT) v observatoriju Roque de los Muchachos v La Palmi, Španija.
To je bilo združeno s spektrskimi posnetki 3,5-metrskega teleskopa WIYN v nacionalnem observatoriju Kitt Peak v Arizoni, fotometrijo iz NASA-ine misije K2 in arhivskimi podatki o zvezdi, stari več kot 60 let. Potem ko so odpravili kakršne koli druge možne razlage - na primer bleščeči binarni zapis (EB) - niso le potrdili orbitalnega obdobja planeta, temveč so tudi omejili njegovo maso in velikost. Kot so zapisali:
"Prikažemo uporabo kombinacije arhivskih slik, AO slik, RV meritev in modeliranja svetlobne krivulje da noben verodostojen dvosmerni scenarij ne more razložiti svetlobne krivulje K2 in s tem potrditi planetarno naravo sistema. Planet, katerega polmer določimo na 0,89 ± 0,09 [zemeljski polmeri] in mora imeti masni delež železa večji od 0,45, kroži okoli zvezde z maso 0,463 ± 0,052 M in polmera 0,442 ± 0,044 R. "
To orbitalno obdobje - štiri ure in 20 minut - je drugo najkrajše od vseh doslej odkritih eksoplanetov, saj je le 4 minute daljše od obdobja KOI 1843.03, ki kroži tudi v zvezdo rdečega pritlikavca tipa M. Je tudi najnovejša v dolgi vrsti nedavno odkritih eksoplanetov, ki v manj kot enem dnevu opravijo eno orbito svojih zvezd. Planeti, ki spadajo v to skupino, so znani kot ultra kratki (USP) planeti, od katerih je Kepler našel skupaj 106.
Kar pa je pri tej najdbi morda najbolj presenetljivo, je le, kako množična je. Čeprav mase planeta niso izmerili neposredno, njihove omejitve kažejo, da ima eksoplanet zgornjo mejo mase 0,7 mase Jupitra - kar deluje na več kot 222 mas Zemlje. In kljub temu planetu uspe zbrati to plinsko velikansko maso v polmer, ki je od 0,80 do 0,98-krat večji od Zemlje.
Razlog za to je, navajata, povezan z navidezno sestavo planeta, ki je še posebej bogata s kovinami:
"To povzroči omejitev sestave, če prevzamemo železno jedro in silikatno odejo. Določimo, da je najmanjša masna masa železa 0,525 ± 0,075 (prim. 0,7 za KOI 1843,03), ki je večja kot pri Zemlji, Veneri ali Marsu, vendar manjša kot pri živem srebru (približno 0,38, 0,35, 0,26 in 0,68, oziroma Reynolds & Summers 1969). "
Navsezadnje je odkritje tega planeta pomembno iz več razlogov. Po eni strani je ekipa navedla, da bi se lahko omejitve njihovega preučevanja na sestavi planeta izkazale za koristne pri razumevanju, kako nastajajo naši lastni planeti Sonca.
"Odkrivanje in opisovanje ekstremnih sistemov, kot so planeti USP, kot je EPIC 228813918 b, je pomembno, saj nudijo omejitve za teorije o oblikovanju planetov," zaključujejo. "Poleg tega nam omogočajo, da začnemo omejevati njihovo notranjo strukturo - in morda tudi planete z daljšim obdobjem, če se pokaže, da so enotna populacija predmetov."
Po drugi strani pa študija sproža nekaj zanimivih vprašanj o planetih USP - na primer, zakaj sta bila oba planeta z najkrajšim obdobjem najdena v orbiti rdečih pritlikavih zvezd. Možna razlaga je, da trdijo, da bi kratkoročni planeti lahko imeli daljše življenjske dobe okoli škratov M, saj bi njihov orbitalni razpad verjetno bil počasnejši. Vendar pa so hitro previdni pri sprejetju kakršnih koli predhodnih zaključkov, preden bodo opravljene dodatne raziskave.
V prihodnosti si ekipa upa, da bo izvedla meritve mase planeta po metodi radialne hitrosti. To bo verjetno vključevalo spektrograf visoke ločljivosti naslednje generacije, kot je infrardeči dopler (IFD) ali instrument CARMENES - ki se trenutno gradi za teleskop Subaru in Observatorij Calar Alto (za pomoč) pri lovu na eksoplanete okoli rdečih pritlikavih zvezd.
Ena stvar je jasna. Ta zadnja najdba je le še en pokazatelj, da so zvezde rdečih pritlikavcev tam, kjer bodo v prihodnjih letih in desetletjih morali svoja prizadevanja usmeriti v eksoplanete. Te zvezde z nizko maso, ultra hladno in nizko svetilnostjo so nekatere najzanimivejše in skrajne ugotovitve. In tisto, za kar se učimo, če jih preučujemo, obljublja, da je najgloblje!
