Od začiatku svojej misie v marci 2009 urobilo vesmírne observatórium Kepler niekoľko zaujímavých nálezov. Všetky misie Kepler a K2 odhalili celkom 5 106 kandidátov na planéty a potvrdili existenciu 2 493 planét.
Jedným z najnovších nálezov získaných pomocou Keplera je EPIC 228813918 b, pozemská (t. J. Skalnatá) planéta, ktorá obieha okolo červenej trpasličej hviezdy vzdialenej od Zeme asi 264 až 355 svetelných rokov. Tento objav vyvoláva niekoľko zaujímavých otázok, keďže je to druhýkrát, keď sa našla planéta s ultra krátkou orbitálnou periódou - dokončuje jedinú obežnú dráhu za iba 4 hodiny a 20 minút - na obežnej dráhe červenej trpasličej hviezdy.
Štúdiu, ktorá bola nedávno uverejnená online, uskutočnil medzinárodný tím vedcov, ktorí pochádzajú z inštitúcií, od Massachusettsovho technologického inštitútu (MIT), Kalifornského technologického inštitútu (Caltech), Tokijského technologického inštitútu a inštitútu. astrofyziky Kanárskych ostrovov (IAC) na observatóriá a univerzity z celého sveta.
Ako tím uviedol vo svojej štúdii, detekcia tohto exoplanetu sa uskutočnila na základe údajov zhromaždených mnohými nástrojmi. Patria sem spektrografické údaje z 8,2 m ďalekohľadu Subaru a 10 m ďalekohľadu Keck I (obidva sa nachádzajú na Mauna Kea, Havaj) a nordický optický ďalekohľad (NOT) na observatóriu Roque de los Muchachos v La Palma, španielsko.
Toto sa skombinovalo so zobrazovaním škvŕn z 3,5 m ďalekohľadu WIYN na Národnom observatóriu Kitt Peak v Arizone, fotometrie z misie K2 agentúry NASA a archívnych informácií o hviezdach, ktoré siahajú viac ako 60 rokov. Po odstránení akýchkoľvek ďalších možných vysvetlení - ako napríklad zatmenie binárneho kódu (EB) - potvrdili nielen orbitálne obdobie planéty, ale tiež obmedzili jej veľkosť a veľkosť. Ako napísali:
„Poukazujeme na kombináciu archívnych obrázkov, zobrazovania AO, meraní RV a modelovania svetelnej krivky že žiadny pravdepodobný zákrytový binárny scenár nevie vysvetliť svetelnú krivku K2, a teda potvrdiť planetárnu povahu systému. Planéta, ktorej polomer sme určili ako 0,89 ± 0,09 [polomery Zeme] a ktorá musí mať zlomok hmotnosti železa väčší ako 0,45, obieha okolo hviezdy s hmotnosťou 0,463 ± 0,052 M a polomerom 0,442 ± 0,044 R. “
Toto okružné obdobie - štyri hodiny a 20 minút - je druhým najkratším z doteraz objavených exoplanet, ktorý je iba o 4 minúty dlhší ako KOI 1843.03, ktorý tiež obieha okolo hviezdy typu M (červený trpaslík). Je to tiež posledný v dlhej rade nedávno objavených exoplanet, ktoré dokončujú jednu obežnú dráhu svojich hviezd za menej ako jeden deň. Planéty patriace do tejto skupiny sú známe ako planéty ultra krátkeho obdobia (USP), z ktorých Kepler našiel celkom 106.
Čo je však na tomto zistení asi najviac prekvapujúce, je to, aké masívne je. Aj keď priamo nemerali hmotu planéty, ich obmedzenia naznačujú, že exoplaneta má hornú hranicu hmotnosti 0,7 Jupitera - čo predstavuje viac ako 222 hmotností Zeme. A napriek tomu sa planéte podarí zabaliť túto hmotu podobnú plynovému obrovu do polomeru 0,80 až 0,98 násobku zemského povrchu.
Dôvodom je, že súvisia so zjavnou kompozíciou planéty, ktorá je obzvlášť bohatá na kovy:
„To vedie k obmedzeniu zloženia, za predpokladu, že železné jadro a silikátový plášť. Stanovíme minimálny zlomok železa, ktorý má byť 0,525 ± 0,075 (porovnaj 0,7 pre KOI 1843,03), ktorý je väčší ako zlomok na Zemi, Venuši alebo na Marse, ale menší ako zlomok na Merkúri (približne 0,38, 0,35, 0,26 a 0,68, Reynolds & Summers 1969). “
V konečnom dôsledku je objav tejto planéty významný z mnohých dôvodov. Na jednej strane tím naznačil, že obmedzenia, ktoré kladie ich štúdia na zloženie planéty, by sa mohli ukázať ako užitočné pri porozumení toho, ako vznikli naše vlastné slnečné planéty.
„Objavovanie a charakterizácia extrémnych systémov, ako sú planéty USP, ako je EPIC 228813918 b, je dôležitá, pretože ponúka obmedzenia pre teórie formovania planét,“ uzatvárajú. „Ďalej nám umožňujú začať obmedzovať ich vnútornú štruktúru - a možno aj štruktúru dlhodobejších planét, ak sa preukáže, že ide o jedinú populáciu objektov.“
Na druhej strane, štúdia vyvoláva niekoľko zaujímavých otázok o planétach USP - napríklad prečo sa našli obe najkratšie planéty obiehajúce červené trpasličí hviezdy. Možné vysvetlenia tvrdia, že planéty s krátkym časom by mohli mať okolo M-trpaslíkov dlhšiu životnosť, pretože ich orbitálny rozpad by bol pravdepodobne oveľa pomalší. Pred rýchlym výskumom však varujú pred prijatím akýchkoľvek predbežných záverov.
V budúcnosti tím dúfa, že vykoná meranie hmotnosti planéty pomocou metódy radiálnej rýchlosti. To by pravdepodobne zahŕňalo spektrograf s ďalšou generáciou s vysokým rozlíšením, ako napríklad infračervený dopplerovský (IFD) alebo prístroj CARMENES - ktoré sa v súčasnosti stavajú pre teleskop Subaru a observatórium Calar Alto (v tomto poradí) na pomoc pri love exoplanet. okolo červených trpaslíkov.
Jedna vec je však jasná. Tento najnovší nález je len ďalším náznakom toho, že červené trpasličí hviezdy sú miestom, kde lovci exoplanet budú musieť svoje úsilie zamerať v nasledujúcich rokoch a desaťročiach. Tieto hviezdy s nízkou hmotnosťou, super chladom a nízkou svietivosťou sa nachádzajú v najzaujímavejších a najextrémnejších nálezoch. A to, čo si stojíme, keď sa ich učíme študovaním, sľubuje, že bude najhlbší!
