Декабрь 2011 года войдет в историю, поскольку человечество впервые смогло обнаружить планету размером с Землю вокруг другой звезды, подобной Солнцу, сказал Франсуа Фрессен, астроном из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики. Фрессин и его команда использовали космический корабль Kepler для поиска планет, чтобы найти два каменистых мира - один чуть больше Земли, а другой немного меньше Венеры.
Две планеты, названные Kepler-20e и 20f, являются самыми маленькими планетами, найденными на сегодняшний день. Они имеют диаметр 11 000 км (6 900 миль) и 13 190 км (8 200 миль), что эквивалентно 0,87 и 1,03 раз Земли. Астрономы ожидают, что в этих мирах будут скалистые композиции, поэтому их массы должны быть в 1,7 и 3 раза больше массы Земли.
Эти два мира являются частью системы из нескольких планет с пятью планетами вокруг одной и той же звезды и расположены на расстоянии около 1000 световых лет в созвездии Лиры. «Люди могут указать на эту область на небе и сказать, что именно здесь началась эра экзо-Земли», - сказал Фрессин, добавив, что два каменистых мира находятся слишком близко к своей звезде - и, следовательно, слишком жарко - чтобы быть пригодными для обитания.
Кеплер-20е вращается каждые 6,1 дня на расстоянии 4,7 миллиона миль. Kepler-20f вращается каждые 19,6 дня на расстоянии 10,3 миллиона миль. Из-за их узких орбит они нагреваются до температуры 760 градусов Цельсия (1400 градусов по Фаренгейту) и 426 градусов Цельсия (800 градусов по Фаренгейту)
Солнечная система, в которой существуют эти планеты, довольно необычна, где каменистые и газовые планеты чередуются в своих положениях, а не разделяются на группы, как в нашей собственной солнечной системе.
Первая планета - это мир, похожий на Нептун; затем первая каменистая планета, Кеплер 20е; следующий - другой мир Нептуна; Далее следует следующий каменистый мир 20f, а затем еще одна газовая планета, похожая на Нептун.
«Итак, большой, маленький, большой, маленький, большой - что в отличие от любой другой системы до сих пор», - сказал Дэвид Шарбонно из Гарвардского университета. «Мы были удивлены, обнаружив эту систему переворачивающихся планет. Это сильно отличается от нашей солнечной системы ».
Кроме того, все планеты очень компактны и лежат на орбите Меркурия вокруг нашего Солнца.
Эта необычная система чередующихся планет может вообще не быть необычной, поскольку наш образец солнечных систем все еще относительно мал.
«Это действительно проблема для нашего сообщества, чтобы объяснить», - сказала Линда Элкинс-Тантон, директор Департамента земного магнетизма Института Карнеги в Вашингтоне, в ответ на вопрос, заданный журналом Space Magazine о динамике такой системы. «Мы действительно бросаем вызов сообществу по причине, почему это произошло, и вполне может быть, что наша солнечная система может быть в меньшинстве».
Астрономы не думают, что планеты Кеплера-20 сформировались в своих нынешних местах. Вместо этого они должны были сформироваться дальше от своей звезды, а затем мигрировать внутрь, вероятно, за счет взаимодействия с диском материала, из которого они все образовались. Это позволило мирам сохранять постоянный интервал, несмотря на чередующиеся размеры.
«Мы думаем, что они мигрировали, потому что мы не можем представить все эти вещи так близко к звезде, где тепло и только часть материала находится в твердой форме», - сказал Шарбонно в интервью журналу Space Magazine. «Мы думаем, что место рождения подобного Нептуну мира находится дальше от звезды, а затем со временем планеты мигрируют. Не удивлюсь, если увидим больше подобных систем, пока продолжаем исследовать».
На вопрос, когда команда Кеплера может найти «лучшую из двух миров» планету - ту, которая имеет подходящий размер и находится в подходящем для обитания месте, Ник Готье, ученый проекта Кеплер, сказал, что они могут найти одну в следующем году или два, но миссии Кеплера, возможно, потребуется расширение, чтобы обеспечить поиск Святого Грааля экзопланет - такого, который похож на Землю.
Кеплер идентифицирует «объекты интереса», ища звезды, которые тускнеют, что может произойти, когда планета пересекает лицо звезды. Чтобы подтвердить транзитную планету, астрономы ищут, чтобы звезда качалась, поскольку она притягивается гравитацией своим спутником на орбите (метод, известный как радиальная скорость).
Сигнал радиальной скорости для планет весом от одной до нескольких масс Земли слишком мал, чтобы его можно было обнаружить с помощью современных технологий. Следовательно, другие методы должны использоваться для подтверждения того, что интересующий объект действительно является планетой.
Разнообразные ситуации могут имитировать затемнение с транзитной планеты. Например, затменная двойная звездная система, свет которой смешивается со звездой Кеплер-20, создаст аналогичный сигнал. Чтобы исключить таких самозванцев, команда смоделировала миллионы возможных сценариев с помощью специального программного обеспечения Blender, разработанного Fressin и Willie Torres из CfA. Они пришли к выводу, что шансы в пользу того, что Kepler-20e и 20f являются планетами
Фрессин и Торрес также использовали Blender для подтверждения существования Kepler-22b, планеты в обитаемой зоне своей звезды, которая была объявлена НАСА в начале этого месяца. Однако этот мир был намного больше Земли.
«Эти новые планеты значительно меньше, чем любая другая планета, находящаяся до сих пор на орбите солнечной звезды», - добавил Фрессин.
Для дальнейшего чтения:
Бумага в Природа
