Umetniška ilustracija skalnega planeta okoli M škrat Gliese 876. Kreditna slika: NSF. Kliknite za povečavo.
Ko je naredil velik korak naprej pri iskanju planetov, ki so podobni Zemlji, zunaj našega lastnega osončja, je skupina astronomov napovedala odkritje najmanjšega še odkritega ekstrasolarnega planeta. Približno sedem in pol krat bolj masiven od Zemlje, s približno dvakratnim polmerom, je morda prvi skalnati planet, ki je kdaj našel kroženje običajne zvezde, ki ni veliko drugačna od našega Sonca.
Vsi skoraj 150 drugih ekstrasolarnih planetov, odkritih do danes okoli običajnih zvezd, so bili večji od Urana, ledenega velikana, približno 15-krat večji od mase Zemlje.
"Nadaljujemo s pritiskom na meje tega, kar lahko zaznamo, in vedno bolj se približujemo iskanju Zemlje," je dejal član ekipe Steven Vogt, profesor astronomije in astrofizike na kalifornijski univerzi v Santa Cruzu.
? Današnji rezultati so pomemben korak k odgovoru na eno najglobljih vprašanj, ki si ga lahko človeštvo postavi: Ali smo sami v vesolju ?? je dejal Michael Turner, vodja direktorata za matematične in fizikalne znanosti Nacionalne znanstvene fundacije, ki je delno financiral raziskave.
Na novo odkrita "super Zemlja"? kroži zvezda Gliese 876, ki se nahaja le 15 svetlobnih let v smeri ozvezdja Vodnar. Ta zvezda ima tudi dva večja planeta velikosti Jupiter. Novi planet biva okoli zvezde v samo dveh dneh in je tako blizu površine zvezde, da njegova temperatura verjetno presega 400 do 750 stopinj Fahrenheita (200 do 400 stopinj Celzija)? Temperaturi v pečici so prevroče za življenje, kot smo vem.
Kljub temu zmožnost zaznavanja drobnega mahanja, ki ga planet povzroča v zvezdi, daje astronomom zaupanje, da bodo lahko zaznali še manjše skalnate planete v orbitah, bolj gostoljubnih za življenje.
"To je najmanjši ekstrasolarni planet, ki je bil še odkrit in prvi v novem razredu skalnih zemeljskih planetov," je dejal član ekipe Paul Butler iz Washingtonske ustanove Carnegie. "Je kot Zemljin večji bratranec."
Skupina meri na planetu najmanjšo maso 5,9 zemeljske mase, ki kroži okoli Gliese 876 v obdobju 1,94 dni na razdalji 0,021 astronomskih enot (AU) ali 2 milijona milj.
Čeprav skupina nima neposrednih dokazov, da je planet skalnat, njegova majhna masa preprečuje, da bi zadrževal plin kot Jupiter. Poročali so še o treh domnevnih skalnih planetih, ki pa krožijo po pulsarju, utripajočem truplu eksplodirane zvezde.
"Ta planet odgovarja na starodavno vprašanje," je dejal vodja ekipe Geoffrey Marcy, profesor astronomije na kalifornijski univerzi v Berkeleyju. "Pred več kot 2000 leti sta se grška filozofa Aristotel in Epikur prepirala, ali obstajajo drugi planeti, podobni Zemlji. Zdaj imamo prvič dokaze za skalnat planet okoli običajne zvezde. "
Marcy, Butler, teoretični astronom Jack Lissauer iz Nasa / Ames Research Center in podoktorski raziskovalec Eugenio J. Rivera z Opazovalnic Kalifornije University / Lick Observatory v UC Santa Cruz so danes predstavili svoje ugotovitve (ponedeljek, 13. junij) med tiskom konferenca na NSF v Arlingtonu, Va.
Njihovo raziskavo, ki so jo izvedli v observatoriju Keck na Havajih, so podprli NSF, Nacionalna uprava za letalstvo in vesolje, Univerza v Kaliforniji in Carnegie Institucija v Washingtonu.
V časopisu Astrophysical Journal je bil objavljen članek s podrobnostmi o rezultatih. Soavtorja na papirju sta Steven Vogt in Gregory Laughlin iz observatorija Lick na kalifornijski univerzi v Santa Cruzu; Debra Fischer z državne univerze San Francisco; in Timothy M. Brown iz Nacionalnega centra za atmosferske raziskave NSF v Boulderju v Koloradu.
Gliese 876 (ali GJ 876) je majhna, rdeča zvezda, znana kot škrat M? najpogostejša vrsta zvezde v galaksiji. Nahaja se v ozvezdju Vodnarja in je približno tretjina sončne mase najmanjša zvezda, okoli katere so odkrili planete. Butler in Marcy sta tam leta 1998 zaznala prvi planet; izkazal se je za plinskega velikana, približno dvakratno od mase Jupitra. Nato so leta 2001 poročali o drugem planetu, še enem plinskem velikanu, približno polovico mase Jupitra. Obe sta na resonančni orbiti, zunanji planet pa je potreboval 60 dni za kroženje zvezde, kar je dvakrat več od obdobja notranjega orjaškega planeta.
Lissauer in Rivera sta analizirala Keckove podatke o sistemu Gliese 876, da bi modelirala nenavadne gibe obeh znanih planetov, pred tremi leti pa so dobili napis, da bi lahko zvezda krožila manjši, tretji planet. V resnici, če ne bi upoštevali resonančne interakcije med obema znanima planetoma, tretjega planeta nikoli ne bi videli.
"Imeli smo model, da se dva planeta medsebojno povezujeta, toda ko smo pogledali razliko med modelom na dveh planetih in dejanskimi podatki, smo našli podpis, ki bi ga lahko razlagali kot tretji planet," je dejal Lissauer.
Model s tremi planeti je dosledno bolje ustrezal podatkom, je dodal Rivera. "Ker pa signal s tretjega planeta ni bil zelo močan, smo bili zelo previdni, da bi napovedali nov planet, dokler ne bomo imeli več podatkov," je dejal.
Nedavne izboljšave spektrometra visoke ločljivosti Keck Telescope (HIRES) so zagotovile ključne nove podatke. Vogt, ki je zasnoval in izdelal HIRES, je avgusta lani sodeloval s tehničnim osebjem v UC Observatories / Lick Observatory Laboratories v UC Santa Cruz, da bi nadgradil detektorje spektrometra CCD (naprava, povezana z nabojem).
"Zaupanje v ta rezultat nam prinašajo bolj natančni podatki iz nadgrajenih HIRES," je dejal Butler.
Skupina ima zdaj prepričljive podatke o planetu, ki kroži zelo blizu zvezde, na razdalji približno 10 zvezdnih polmerov. To je manj kot desetina velikosti orbite Merkurja v našem osončju.
"V dvodnevni orbiti je približno 200 stopinj Celzija prevroče za tekočo vodo," je dejal Butler. "To nas ponavadi vodi k ugotovitvi, da je najverjetnejša sestava te stvari podobna notranjim planetom tega osončja? nikljevo železna skala, skalnat planet, zemeljski planet. "
"Masa planeta bi zlahka zdržala v ozračju," je opozoril Laughlin, docent za astronomijo v UC Santa Cruz. "Še vedno bi veljal za skalnat planet, verjetno z železnim jedrom in silikonskim plaščem. Lahko bi imela celo gosto vodeno plast vode. Mislim, da je to, kar vidimo tukaj, nekaj, kar je vmes med resničnim kopenskim planetom, kot je Zemlja, in vročo različico ledenih velikanov Uran in Neptun. "
Ali lahko v kombinaciji z izboljšano računalniško programsko opremo novi detektorji CCD (naprave, povezane s polnjenjem), ki jih je ta ekipa zasnovala za Keckov spektrometer HIRES, izmerijo doplersko hitrost zvezde do enega metra na sekundo? človeška hitrost hoje? namesto prejšnje natančnosti treh metrov na sekundo. Ta izboljšana občutljivost bo ekipi za lov na planete omogočila, da zazna gravitacijski učinek planeta, podobnega Zemlji, znotraj območja, v katerem živi M pritlikavih zvezd, kot je Gliese 876.
"Na Kecku pritiskamo povsem nov režim, da dosežemo natančnost enega metra na sekundo, kar potroji našo staro natančnost, kar bi nam tudi omogočilo, da bomo v naslednjih nekaj letih videli planete Zemljine mase okoli sonca podobnih zvezd," je dejal Butler.
"Naša UC Santa Cruz in Lick Observatory sta opravila ogromno optičnih in tehničnih del ter detektorjev, s katerimi je Keckov teleskop postal skalistni lovec na planetu, najboljši na svetu," je dodala Marcy.
Lissauerja navdušuje še en podvig, o katerem je poročal časopis, ki je bil objavljen v reviji. On, Rivera in Laughlin so prvič določili navidezni naklon orbite zvezdnega sistema izključno iz opazovanega doplerskega kolebanja zvezde. S pomočjo dinamičnih modelov, kako se med seboj povezujeta planeta velikosti Jupiter, sta bila sposobna izračunati mase obeh velikanskih planetov iz opazovanih oblik in precesijskih stopenj njihovih ovalnih orbitov. Recesija je počasno obračanje dolge osi eliptične orbite planeta.
Pokazali so, da je orbitalna ravnina nagnjena za 40 stopinj do naše vidne črte. To je ekipi omogočilo, da oceni najverjetnejšo maso tretjega planeta kot sedem in pol zemeljske mase.
"V to študijo je vključeno bolj dinamično modeliranje kot katera koli prejšnja študija, še več," je dejal Lissauer.
Ekipa načrtuje, da bo še naprej opazovala zvezdo Gliese 876, vendar si želi, da bi med 150 ali več M pritlikavimi planeti našli druge zemeljske planete, ki jih s Kekom redno opazujejo.
"Do zdaj skoraj ne vidimo planetov z maso Jupiter med pritlikavimi zvezdami, ki smo jih opazovali, kar kaže na to, da bo namesto tega veliko prebivalstva z manjšimi množičnimi planeti," je opozoril Butler.
Izvirni vir: News Release Carnegie Institute
