Недавно проверенная планета, найденная в данных миссии Кеплера, выполняет задачу космического телескопа по поиску планет размером с Землю вокруг других звезд. Kepler-78b свистит вокруг своей ведущей звезды каждые 8,5 часов на расстоянии около 1,5 миллионов километров, что делает его пылающим адом и непригодным для жизни, как мы его знаем.
«Мы слышали о солнечной комете ISON, которая в следующем месяце будет очень близка к Солнцу», - сказал Эндрю Ховард из Гавайского университета в Институте астрономии Маноа. «Комета ISON будет приближаться к Солнцу примерно на том же расстоянии, что Kepler-78b вращается вокруг своей звезды, поэтому эта планета проводит всю свою жизнь в качестве солнечного лучника».
Говард является ведущим автором одной из двух опубликованных в «Nature» работ, в которых подробно описывается открытие новой планеты. Он говорил во время трансляции в СМИ, обсуждая находку.
«Это планета, которая существует, но не должна», - добавил астроном Дэвид Лэтэм из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (CfA), также обсуждая это открытие во время веб-трансляции.
Кеплер-78b в 1,2 раза больше Земли с диаметром 14 800 км (9 200 миль) и в 1,7 раза массивнее. В результате астрономы утверждают, что его плотность аналогична плотности Земли, что говорит о землистоподобном составе железа и камня. Горстка планет размером или массой Земли была обнаружена, но Kepler-78b является первым, кто имеет измеренную массу и размер. Учитывая обе величины, ученые могут рассчитать плотность и определить, из чего состоит планета.
Его звезда немного меньше и менее массивна, чем Солнце, и находится примерно в 400 световых годах от Земли в созвездии Лебедя.
Однако близкая орбита Кеплера-78b представляет собой проблему для теоретиков. Согласно современным теориям формирования планет, он не мог сформироваться так близко к своей звезде и не мог бы туда переместиться. Когда формировалась эта планетная система, молодая звезда была больше, чем сейчас. В результате нынешняя орбита Кеплера-78b оказалась бы внутри опухшей звезды.
«Он не мог сформироваться на месте, потому что вы не можете сформировать планету внутри звезды», - сказал член команды Димитар Саселов, также из CfA. «Он не мог сформироваться дальше и мигрировать внутрь, потому что он бы полностью мигрировал в звезду. Эта планета - загадка.
Говард предположил, что одна идея состоит в том, что планета является остаточным ядром бывшей газовой планеты-гиганта, но это также является проблемой. «Мы просто не знаем, каково происхождение этой планеты», - сказал Говард.
Тем не менее, две команды охотников за планетами чувствуют, что его существование предвещает хорошие перспективы для будущих обитаемых планет.
Две независимые исследовательские группы использовали наземные телескопы для последующих наблюдений, чтобы подтвердить и охарактеризовать Kepler-78b. Команда во главе с Говардом использовала обсерваторию У. М. Кека на вершине Мауна-Кеа на Гавайях. Другая группа, возглавляемая Франческо Пепе из Женевского университета, Швейцария, проводила наземную работу в обсерватории Роке-де-лос-Мучачос на Ла-Пальма на Канарских островах.
Чтобы определить массу планеты, команды использовали метод лучевой скорости, чтобы измерить, насколько гравитационный рывок орбитальной планеты вызывает колебание ее звезды. Кеплер, с другой стороны, определяет размер или радиус планеты по количеству звездного света, заблокированного, когда она проходит перед своей главной звездой.
«Определение массы планеты размером с Землю технически сложно, - сказал Ховард во время веб-трансляции, объясняя, как они использовали HIRES (Эшелле-спектрометр высокого разрешения) на Кеке. «Мы подтолкнули ЕГО к своему пределу. Наблюдения были трудными, потому что звезда молода и имеет гораздо больше звездных пятен (как солнечные пятна на нашем Солнце), чем наше Солнце, и мы должны удалить их из наших данных. Но так как эта планета вращается каждые восемь с половиной часов, мы смогли наблюдать всю орбиту за одну ночь. Мы ясно видели сигнал планеты и смотрели его восемь разных ночей ».
Дэвид Агилар из CfA сказал, что обе команды знали, что другая команда изучала эту звезду, но они не сравнивали свою работу, пока обе команды не были готовы представить свои документы, чтобы они не влияли друг на друга. «Это было очень обнадеживающе, обе команды получили одинаковый результат», - сказал Агилар.
Говард также считает, что работать с двумя разными командами над одной и той же целью было здорово. «Нам не пришлось ждать дальнейшего подтверждения планеты, потому что две команды подтвердили друг друга», - сказал он. «В науке это так же хорошо, как и получается».
Франческо Пепе из второй команды сказал, что они выиграли от использования близнеца оригинального HARPS (высокоточного радиального поисковика планет), который обнаружил почти 200 экзопланет. «HARPS North в Ла-Пальма обладает той же точностью и эффективностью, что и его близнец, - объяснил Пепе во время веб-трансляции, - и мы решили гарантировать время для наблюдения за небольшими кандидатами в экзопланеты из Кеплера. Мы оптимизировали нашу стратегию наблюдения и ожидаем еще много подтверждений в ближайшие годы от этой техники ».
Что касается Kepler-78b, это обреченный мир. Гравитационные приливы продолжат притягивать Kepler-78b еще ближе к его звезде. В конце концов он приблизится так близко, что гравитация звезды разорвёт мир на части. Теоретики предсказывают, что планета исчезнет в течение трех миллиардов лет. Интересно, что астрономы говорят, что наша солнечная система могла бы содержать планету, подобную Kepler-78b. Если бы это было так, планета была бы давно разрушена, и сегодня астрономам не осталось бы никаких следов.
«Мы не обнаружили дополнительных планет в этой системе, - сказал Ховард, - но мы надеемся увидеть эту систему еще в будущем».
Бумага Говарда и др .: Рокки Композиция для экзопланеты размером с Землю
Бумага Пепе и др .: Планета размером с Землю с земной плотностью
Дополнительная информация: CfA, NASA, MIT, Keck, Nature.
