Če je nabor podatkov iz misije Kepler kakršen koli pokazatelj, najpogostejša vrsta eksoplanetov v naši galaksiji ni kamnitih svetov velikosti Zemlje ali vročih Jupitrov. Pravzaprav najpogostejša vrsta eksoplanetov sploh ni tista, ki jo sploh vidimo v svoji soseščini.
"Morda je najpomembnejše odkritje Keplerja količina planetov med velikostjo Zemlje do štirikrat večjo od Zemlje," je dejal Geoff Marcy, profesor astronomije na kalifornijski univerzi, ki je govoril na zasedanju Ameriškega astronomskega društva ta teden v Washingtonu DC “To je obseg velikosti, ki dominira na planetu iz Keplerja, in obseg velikosti, ki ni predstavljen v našem lastnem Osončju. Ne vemo zagotovo iz tega planeta in ne vemo, kako se oblikujejo. "
Ti „mini-Neptuni“, kot jih je poimenovala Marcy, predstavljajo velikanski vzorec v Keplerjevih podatkih; približno 75% planetov, ki jih je našel Kepler, se med Zemljo in Neptunom razlikujeta po velikosti, znanstveniki pa že štiri leta, odkar se vrstijo Keplerjevi podatki, poskušajo razumeti te planete.
"Skupina Nase Ames Kepler je opravila ogromno meritev in količinskega dela," je dejala Marcy.
Medtem ko so se iz dela pojavile mase in gostote planetov, astronomi še vedno niso prepričani, kako se tvorijo ali če so narejeni iz kamnine, vode ali plina.
Skupina se je osredotočila na približno 42 teh planetov. Dva planeta, ki ju je v svoji predstavitvi poudarila Marcy, naj bi bila skalna, imenovana pa sta Kepler-99b in Kepler-406b. Obe sta štirideset odstotkov večji od Zemlje in imata gostoto, podobno svincu. Planeti krožijo okoli svojih gostiteljskih zvezd v manj kot petih in treh dneh, zaradi česar so ti sveti prevroči za življenje, kot ga poznamo.
Skupina je uporabila dopplerjeve meritve zvezd gostiteljev planetov, da so izmerili refleksno nihanje zvezde gostiteljice, ki jo povzroči gravitacijski vlačilec na zvezdo, ki ga izvaja planet v orbiti. Izmerjena nihanja razkriva maso planeta: večja kot je masa planeta, večji je gravitacijski vlačilec na zvezdi in s tem večji utrip.
Izmerili so tudi izmerjene variacije časovnega tranzita (TTV), da ugotovijo, koliko sosednjih planetov lahko vleče drug na drugega, zaradi česar se bo en planet pospešil, drugi planet pa se upočasnil po svoji orbiti.
Te meritve omogočajo računanje mase in gostote planetov, pa tudi ugotavljanje možne kemične sestave teh svetov. Večina meritev kaže, da imajo mini-Neptuni kamnito jedro, nekateri pa imajo plinasto zunanjo lupino vodika ali helija. Nekateri so morda preprosto kamniti, brez zunanje ovojnice.
"Mislimo, da se dogaja, da imajo nekateri od teh planetov vodo na skalnem jedru," je dejala Marcy. "Večji planeti imajo lahko isto kamnito jedro z dodatkom plina. Tako dobite planete, ki merijo od 1 do 4 zemeljske polmere. Planeti z nižjo gostoto pomenijo povečanje količine plina na skalnem jedru. "
"Glavni cilj Keplerja je ugotoviti razširjenost planetov različnih velikosti in orbitov. Za iskanje življenja je še posebej zanimiva razširjenost planetov velikosti Zemlje v območju bivanja, "je povedala Natalie Batalha, znanstvenica misije Kepler v Nasinem raziskovalnem centru Ames. "Toda vprašanje v naših glavah je: ali so vsi planeti v velikosti Zemlje skalnati? Mogoče je mogoče nekatere pomanjšane različice ledenih Neptunov ali parnih vodnih svetov? Kateri del je prepoznaven kot sorodnik našega skalnega, kopenskega sveta? "
Skupina je dejala, da bodo množične meritve, ki jih proizvajata Doppler in TTV, pomagale odgovoriti na ta vprašanja. Rezultati namigujejo, da lahko velik del planetov, manjši od 1,5-kratnega polmera Zemlje, sestavljajo silikati, železo, nikelj in magnezij, ki jih najdemo na zemeljskih planetih tukaj v Osončju.
Oboroženi s tovrstnimi informacijami bodo znanstveniki lahko del zvezd, ki so na planetih velikosti Zemlje, spremenili v delček zvezd, v katerih so skromni kamniti planeti. In to je korak bližje iskanju bivalnega okolja izven Osončja.
Marcy je pozneje v razpravi dodal, da obstaja ena vrsta teleskopa, ki bi bil najbolj koristen: misija zemeljskega planeta, ki bi merila temperaturo, velikost in orbitalne parametre planetov, tako majhne kot je naša Zemlja, v naseljenih območjih oddaljenih sončnih sistemov . Žal, TPF je bil preklican.
Več o študiji mini-Neptuna si preberite tukaj.
