Космическая обсерватория Кеплера сделала несколько интересных находок с тех пор, как начала свою миссию еще в марте 2009 года. В общем, миссии Кеплера и К2 обнаружили в общей сложности 5 106 кандидатов в планеты и подтвердили существование 2493 планет.
Одной из последних находок, сделанных с использованием Кеплера, является EPIC 228813918 b, земная (то есть каменистая) планета, которая вращается вокруг звезды красного карлика примерно в 264-355 световых годах от Земли. Это открытие поднимает некоторые интересные вопросы, так как во второй раз обнаруживается, что планета с ультракоротким орбитальным периодом - она проходит одну орбиту всего за 4 часа 20 минут - вращается вокруг звезды красного карлика.
Это исследование, которое недавно было опубликовано в Интернете, было проведено международной группой ученых, представляющих различные институты: Массачусетский технологический институт (MIT), Калифорнийский технологический институт (Caltech), Токийский технологический институт и Институт. астрофизики Канарских островов (IAC) в обсерватории и университеты со всего мира.
Как указала команда в своем исследовании, обнаружение этой экзопланеты было сделано благодаря данным, собранным многочисленными приборами. Это включало в себя спектрографические данные с 8,2-метрового телескопа Subaru и 10-метрового телескопа Keck I (оба из которых расположены на Мауна-Кеа, Гавайи) и Северного оптического телескопа (НЕ) в обсерватории Роке-де-лос-Мучачос в Ла-Пальма, Испания.
Это было объединено с получением спекл-изображения с 3,5-метрового телескопа WIYN в Национальной обсерватории Китт-Пик в Аризоне, фотометрированием миссии НАСА K2 и архивной информацией о звезде, которая насчитывает более 60 лет. После устранения любых других возможных объяснений - таких как затменный бинарный (EB) - они не только подтвердили орбитальный период планеты, но также предоставили ограничения на ее массу и размер. Как они написали:
«Используя комбинацию архивных изображений, изображений AO, измерений RV и моделирования кривой блеска, мы показываем что ни один вероятный затменный двоичный сценарий не может объяснить кривую блеска К2 и, таким образом, подтвердить планетарную природу системы. Планета, радиус которой мы определяем равной 0,89 ± 0,09 [радиусы Земли] и которая должна иметь массовую долю железа более 0,45, вращается вокруг звезды массой 0,463 ± 0,052 М и радиуса 0,442 ± 0,044 Р. »
Этот орбитальный период - четыре часа и 20 минут - является вторым самым коротким из всех экзопланет, открытых на сегодняшний день, и всего на 4 минуты длиннее, чем у KOI 1843.03, который также вращается вокруг звезды типа М (красный карлик). Он также является последним в длинной линии недавно обнаруженных экзопланет, которые завершают одну орбиту своих звезд менее чем за день. Планеты, принадлежащие к этой группе, известны как планеты ультракороткого периода (USP), из которых Кеплер обнаружил в общей сложности 106.
Однако, что, пожалуй, самое удивительное в этой находке, это насколько она массивна. Хотя они не измеряли массу планеты напрямую, их ограничения указывают на то, что экзопланета имеет максимальный предел массы 0,7 массы Юпитера, что превышает 222 массы Земли. И все же планете удается упаковать подобную газовому гиганту массу в радиус, который в 0,80–0,98 раза больше радиуса Земли.
Они указывают, что причина этого связана с очевидным составом планеты, которая особенно богата металлами:
«Это приводит к ограничению состава, предполагающему наличие железной сердцевины и силикатной мантии. Мы определяем минимальную массовую долю железа, равную 0,525 ± 0,075 (ср. 0,7 для KOI 1843,03), которая больше, чем у Земли, Венеры или Марса, но меньше, чем у Меркурия (приблизительно 0,38, 0,35, 0,26 и 0,68, соответственно Reynolds & Summers 1969) ».
В конечном счете, открытие этой планеты является значительным по ряду причин. С одной стороны, команда указала, что ограничения, которые их исследования накладывают на состав планеты, могут оказаться полезными, помогая понять, как появились наши собственные солнечные планеты.
«Обнаружение и характеристика экстремальных систем, таких как планеты USP, такие как EPIC 228813918 b, очень важны, поскольку они предлагают ограничения для теорий формирования планет», - заключают они. «Кроме того, они позволяют нам начать ограничивать их внутреннюю структуру - и, возможно, структуру более длинных периодов, если показано, что они представляют собой одну совокупность объектов».
С другой стороны, исследование поднимает некоторые интересные вопросы о планетах USP - например, почему две планеты с самым коротким периодом были обнаружены на орбите красных карликов. Они утверждают, что возможное объяснение состоит в том, что у короткопериодных планет может быть больше времени жизни около М-карликов, поскольку их орбитальный распад, вероятно, будет намного медленнее. Тем не менее, они быстро предостерегают от каких-либо предварительных выводов, прежде чем проводить дополнительные исследования.
В будущем команда надеется провести измерения массы планеты, используя метод лучевой скорости. Скорее всего, для этого потребуется спектрограф следующего поколения с высоким разрешением, такой как инфракрасный доплеровский (IFD) или инструмент CARMENES, который в настоящее время строится для телескопа Subaru и обсерватории Calar Alto (соответственно), чтобы помочь в охоте на экзопланеты. вокруг красных карликовых звезд.
Хотя ясно одно. Эта последняя находка является еще одним свидетельством того, что звезды-красные карлики находятся там, где охотники за экзопланетами должны будут сосредоточить свои усилия в ближайшие годы и десятилетия. Эти звезды с малой массой, ультра-крутые и с низкой светимостью - вот некоторые из самых интересных и экстремальных находок. И то, что мы можем узнать, изучая их, обещает быть самым глубоким!
