Если набор данных из миссии Кеплера является каким-либо показателем, наиболее распространенный тип экзопланет в нашей галактике - это не каменистые миры размером с Землю или горячие Юпитеры. На самом деле, самый распространенный тип экзопланеты - это совсем не тот, который мы видим в нашем районе.
«Пожалуй, самое замечательное открытие Кеплера - это количество планет от размера Земли до четырехкратного размера Земли», - сказал Джефф Марси, профессор астрономии в Университете Калифорнии, выступая на заседании Американского астрономического общества на этой неделе в Вашингтоне. DC «Это диапазон размеров, который доминирует в инвентаре планет Кеплера, и это диапазон размеров, не представленный в нашей собственной Солнечной системе. Мы не знаем наверняка, из чего состоят эти планеты, и мы не знаем, как они образуются ».
Эти «мини-нептуны», как их назвала Марси, представляют собой огромный образец данных Кеплера; около 75% планет, обнаруженных Кеплером, различаются по размеру между Землей и Нептуном, и в течение четырех лет с момента появления данных Кеплера ученые пытались понять эти планеты.
«Команда НАСА Эймса Кеплера провела огромное количество измерений и количественных исследований», - сказала Марси.
В то время как массы и плотности планет появились из работы, астрономы все еще не уверены, как они формируются или сделаны ли они из камня, воды или газа.
Команда сосредоточилась примерно на 42 из этих планет. Считается, что две планеты, выделенные Марси в его презентации, являются каменистыми и называются Кеплер-99b и Кеплер-406b. Оба на сорок процентов больше по размеру, чем Земля, и имеют плотность, аналогичную свинцу. Планеты вращаются вокруг своих принимающих звезд менее чем за пять и три дня соответственно, делая эти миры слишком горячими для жизни, как мы ее знаем.
Команда использовала допплеровские измерения звезд-хозяев планет для измерения рефлекторного колебания звезды-хозяина, вызванного гравитационным рывком на звезде, оказываемой вращающейся планетой. Измеренное колебание показывает массу планеты: чем больше масса планеты, тем больше гравитационное притяжение звезды и, следовательно, тем больше колебание.
Они также измеряли изменения времени прохождения (TTV), чтобы определить, сколько соседних планет могут тянуть друг друга, вызывая ускорение одной планеты и замедление другой планеты вдоль ее орбиты.
Эти измерения позволяют рассчитать массу и плотность планет, а также выяснить возможный химический состав этих миров. Большинство измерений показывают, что мини-нептун имеет скалистое ядро, но некоторые могут иметь газообразную внешнюю оболочку из водорода или гелия. Некоторые могут быть просто каменистыми без внешнего конверта вообще.
«Мы думаем, что происходит то, что на некоторых из этих планет может быть вода поверх скалистого ядра», - сказала Марси. «У больших планет могло бы быть то же самое скалистое ядро с добавленным газом. Так вы получаете планеты размером от 1 до 4 радиусов Земли. Планеты с меньшей плотностью подразумевают увеличение количества газа на вершине скалистого ядра ».
«Основная задача Кеплера - определить распространенность планет разных размеров и орбит. Особый интерес для поиска жизни представляет распространенность планет размером с Землю в обитаемой зоне », - сказала Натали Баталья, исследователь миссии Kepler в Исследовательском центре Эймса НАСА. «Но у нас в голове вопрос: все ли планеты размером с Землю скалисты? Могут ли быть уменьшенные версии ледяных Нептунов или парных водных миров? Какие фракции узнаваемы как родственники нашего каменистого земного шара? »
Команда сказала, что измерения массы, произведенные Допплером и TTV, помогут ответить на эти вопросы. Результаты намекают на то, что большая часть планет, меньших в 1,5 раза радиуса Земли, может состоять из силикатов, железа, никеля и магния, которые находятся на планетах земного типа здесь, в Солнечной системе.
Вооружившись этим типом информации, ученые смогут превратить часть звезд, несущих планеты размером с Землю, в часть звезд, несущих истинно скалистые планеты. И это на шаг ближе к поиску обитаемой среды за пределами Солнечной системы.
Позже в дискуссии Марси добавила, что есть один тип телескопа, который был бы наиболее полезным: миссия типа Земного Искателя Планет, которая измеряла бы температуру, размер и орбитальные параметры планет, таких же маленьких, как наша Земля, в обитаемых зонах отдаленных солнечных систем. , Увы, TPF был отменен.
Подробнее об изучении мини-нептунов читайте здесь.
