По состоянию на 1 марта 2018 года 3741 экзопланеты были подтверждены в 2794 системах с 622 системами, имеющими более одной планеты. Большая часть заслуг в этих открытиях принадлежит космическому телескопу Kepler, который обнаружил около 3500 планет и 4500 кандидатов в планеты. После всех этих открытий центр внимания сместился с чистого открытия на исследование и характеристику.
В этом отношении планеты, обнаруженные с использованием Транзитного метода, особенно ценны, поскольку они позволяют детально изучить эти планеты. Например, группа астрономов недавно обнаружила три Супер-Земли, вращающиеся вокруг звезды, известной GJ 9827, которая находится всего в 100 световых годах (30 парсеках) от Земли. Близость звезды и тот факт, что она вращается вокруг множества суперземлей, делает эту систему идеальной для детальных исследований экзопланет.
Исследование, озаглавленное «Система трех суперземель, проходящих поздний K-Dwarf GJ 9827 в Тридцати Парсеках», недавно появилось в сети. Исследование было проведено Джозефом Э. Родригесом из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики и включало членов из Техасского университета в Остине, Колумбийского университета, Массачусетского технологического института и Научного института экзопланет НАСА.
Как и во всех открытиях Кеплера, эти планеты были открыты с использованием Транзитного метода (он же транзитная фотометрия), где звезды проверяются на периодические падения яркости. Эти провалы являются результатом прохождения экзопланет перед звездой (то есть транзита) относительно наблюдателя. Хотя этот метод идеален для наложения ограничений на размер и орбитальные периоды планеты, он также может учитывать характеристики экзопланет.
По сути, ученые могут узнать что-то об их атмосфере путем измерения спектров, производимых светом звезды, когда она проходит через атмосферу планеты. В сочетании с измерениями лучевой скорости звезды ученые также могут накладывать ограничения на массу и радиус планеты и определять вещи, касающиеся внутренней структуры планеты.
Ради своего исследования команда проанализировала данные, полученные K2 миссия, которая показала присутствие трех суперземлей вокруг звезды GJ 9827 (GJ 9827 b, c и d). Поскольку они первоначально представили свои исследовательские работы еще в сентябре 2017 года, присутствие этих планет было подтверждено другой группой астрономов. Как сказал доктор Родригес в интервью космическому журналу по электронной почте:
«Мы обнаружили три планеты сверх земного размера, вращающиеся вокруг Земли в очень компактной конфигурации. В частности, три планеты имеют радиусы Земли в 1,6, 1,2 и 2,1 раза больше радиуса Земли, и все они вращаются вокруг своей ведущей звезды в течение 6,2 дня. Мы отмечаем, что эта система была открыта независимо (одновременно) другой командой из Веслианского университета (Niraula et al. 2017) ».
Эти три экзопланеты особенно интересны, потому что у большего из двух есть радиусы, которые помещают их в диапазон между тем, чтобы быть скалистым или газообразным. Пока что обнаружено несколько таких экзопланет, что делает эти три основной целью исследований. Родригес объяснил:
“Планеты супер земного размера - это самый распространенный тип планет, который мы знаем, но у нас его нет в нашей солнечной системе, что ограничивает нашу способность понимать их. Они особенно важны, потому что их радиусы охватывают переход от породы к газу (как я обсуждаю ниже в одном из других ответов). В сущности, планеты, размер которых в 1,6 раза больше радиуса Земли, менее плотны и имеют густую атмосферу водорода / гелия, в то время как планеты меньшего размера очень плотные и практически не имеют атмосферы.
Еще одна интересная вещь об этих суперземлях заключается в том, как их короткие орбитальные периоды - которые составляют 1,2, 3,6 и 6,2 дня соответственно - могут привести к довольно жарким температурам. Короче говоря, команда оценивает, что три суперземли испытывают температуру поверхности 1172 К (899 ° С; 1650 ° F), 811 К (538 ° С; 1000 ° F) и 680 К (407 ° С; 764 °). F) соответственно.
Для сравнения, Венера - самая горячая планета в Солнечной системе - испытывает температуру поверхности 735 К (462 ° С; 863 ° F). Таким образом, в то время как температура на Венере достаточно высокая, чтобы плавить свинец, условия на GJ 9827 b почти достаточно горячие, чтобы плавить бронзу.
Однако самое важное в этом открытии - это возможности, которые оно может предоставить для характеристики экзопланеты. Всего в 100 световых годах от Земли для телескопов следующего поколения (например, космического телескопа Джеймса Вебба) будет относительно легко проводить исследования своей атмосферы и предоставлять более детальную картину этой системы планет.
Кроме того, все эти три странные планеты находятся в одной системе, что значительно облегчает проведение наблюдательных кампаний. Как заключил Родригес:
«Система GJ 9827 уникальна, потому что одна планета меньше, чем эта отсечка, одна планета больше, а третья планета имеет радиус ~ 1,6 от радиуса Земли, прямо на этой границе. Таким образом, в одной системе у нас есть планеты, которые охватывают переход этой породы в газ. Это важно, потому что мы можем изучать атмосферу этих планет, искать различия в составе их атмосфер и начинать понимать, почему этот переход происходит в 1,6 раза больше радиуса Земли. Поскольку все три планеты вращаются вокруг одной и той же звезды, эффект звезды-хозяина в этом «эксперименте» остается постоянным. Поэтому, если бы эти три планеты в GJ 9827 вместо этого вращались вокруг трех отдельных звезд, нам пришлось бы беспокоиться о том, как звезда-хозяин влияет или влияет на атмосферу планеты. В системе GJ 9827 нам не нужно об этом беспокоиться, поскольку они вращаются вокруг одной и той же звезды ».
