Команда Кеплера сегодня сообщает о четырехлетних наземных наблюдениях за системами экзопланет Кеплера на собрании Американского астрономического общества в Вашингтоне. Эти наблюдения подтверждают, что многочисленные открытия Кеплера действительно являются планетами, и дают измерения массы этих загадочных миров, размер которых варьируется от Земли до Нептуна.В результаты исследования включены пять новых каменистых планет размером от 10 до 80 процентов больше Земли. Два новых каменистых мира, получившие название Кеплер-99b и Кеплер-406b, на 40 процентов больше по размеру, чем Земля, и имеют плотность, аналогичную свинцовой.
Планеты обращаются вокруг своих звезд менее чем за пять и три дня соответственно, что делает эти миры слишком горячими для жизни, какой мы ее знаем.Основным компонентом этих последующих наблюдений были доплеровские измерения родительских звезд планет. Команда измерила рефлекторное колебание звезды-хозяина, вызванное гравитационным притяжением звезды, оказываемым вращающейся планетой. Это измеренное колебание показывает массу планеты: чем выше масса планеты, тем сильнее гравитационное притяжение звезды и, следовательно, тем сильнее колебание.
«Эта изумительная лавина информации о планетах мини-Нептун рассказывает нам об их структуре ядро-оболочка, мало чем отличаясь от персика с косточкой и фруктами», — сказал Джефф Марси, профессор астрономии Калифорнийского университета в Беркли. сводный анализ высокоточного допплеровского исследования. «Теперь мы сталкиваемся с устрашающими вопросами о том, как образовались эти загадки и почему наша солнечная система лишена самых густонаселенных жителей в галактике».Используя один из крупнейших в мире наземных телескопов в обсерватории Кека на Гавайях, ученые подтвердили 41 экзопланету, открытую Кеплером, и определили массу 16. Имея массу и диаметр в руках, ученые могли сразу определить плотность планеты. планеты, характеризуя их как скалистые или газообразные, или как их смесь.
Измерения плотности определяют возможный химический состав этих странных, но широко распространенных планет.
Измерения плотности показывают, что планеты меньше Нептуна — или мини-Нептуны — имеют твердое ядро, но пропорции водорода, гелия и богатых водородом молекул в оболочке, окружающей это ядро, сильно различаются, а у некоторых планет вообще нет. .Исследование с помощью наземных наблюдений подтвердило 38 новых планет, шесть из которых являются непереходящими планетами, которые можно увидеть только в данных Доплера. Статья с подробным описанием исследования опубликована в Astrophysical Journal сегодня.
Дополнительный метод, используемый для определения массы и, в свою очередь, плотности планеты, заключается в измерении вариаций времени прохождения (TTV). Подобно силе притяжения планеты на свою звезду, соседние планеты могут притягивать друг друга, заставляя одну планету ускоряться, а другую — замедляться по своей орбите.Цзи-Вэй Се из Университета Торонто использовал TTV для проверки 15 пар планет Кеплера в диапазоне от размеров Земли до немного больше Нептуна. Се измерил массы 30 планет, тем самым добавив к компендиуму планетных характеристик этого нового класса планет.
Результат также был опубликован в Astrophysical Journal в декабре 2013 года.«Основная цель Кеплера — определить преобладание планет разных размеров и орбит.
Особый интерес для поиска жизни представляет преобладание планет размером с Землю в обитаемой зоне», — сказала Натали Баталья, научный сотрудник миссии Кеплера в НАСА Ames Research. Центр в Моффет-Филд, Калифорния. "Но в глубине души возникает вопрос: все ли планеты размером с Землю каменистые? Могут ли некоторые быть уменьшенными версиями ледяных Нептунов или водяных миров? наш каменистый земной шар? "Ответить на эти вопросы помогут динамические измерения массы, произведенные с помощью доплеровского анализа и анализа TTV. Результаты намекают на то, что большая часть планет с радиусом меньше 1,5 радиуса Земли может состоять из силикатов, железа, никеля и магния, которые находятся на планетах земной группы здесь, в Солнечной системе.
Вооружившись такой информацией, ученые смогут превратить часть звезд, укрывающих планеты размером с Землю, в долю звезд, укрывающих настоящие скалистые планеты. И это еще один шаг к поиску пригодной для жизни среды за пределами Солнечной системы.