1. maaliskuuta 2018 alkaen 3 741 eksoplaneetat on vahvistettu 2794 järjestelmässä, ja 622 järjestelmässä on enemmän kuin yksi planeetta. Suurin osa tunnustuksesta näille löytöille menee Keplerin avaruuskaukoputkeen, joka on löytänyt noin 3500 planeettaa ja 4500 planeettaehdokasta. Kaikkien näiden löytöjen jälkeen painopiste on siirtynyt puhtaasta löytöstä tutkimukseen ja karakterisointiin.
Tässä suhteessa kauttakulkumenetelmällä havaitut planeetat ovat erityisen arvokkaita, koska ne mahdollistavat näiden planeettojen tutkimuksen yksityiskohtaisesti. Esimerkiksi ryhmä tähtitieteilijöitä löysi äskettäin kolme Super-maata, joka kiertää GJ 9827 -nimistä tähteä, joka sijaitsee vain 100 valovuoden (30 parssenkin) päässä maasta. Tähteen läheisyys ja se, että sitä kiertää useita Super-Maita, tekevät tästä järjestelmästä ihanteellisen yksityiskohtaisille eksoplaneettatutkimuksille.
Tutkimus, jonka otsikko on ”Järjestelmä kolmesta supermaasta, jotka kulkevat myöhäisen K-kääpiön GJ 9827: n läpi kolmekymmenessä parseksessa”, ilmestyi äskettäin verkossa. Tutkimusta johti Joseph E. Rodriguez Harvard-Smithsonianin astrofysiikan keskuksesta. Tutkimukseen osallistui Austinin Teksasin yliopistosta, Columbian yliopistosta, Massachusettsin teknillisestä instituutista ja NASA: n Exoplanet Science Science Institute: stä.
Kuten kaikki Kepler-löytöt, nämä planeetat löydettiin kauttakulkumenetelmällä (aka. Transit Photometry), jossa tähtiä tarkkaillaan ajoittaisten vaaleuden laskujen suhteen. Nämä putoukset ovat seurausta eksoplaneetoista, jotka kulkevat tähden edessä (ts. Kulkevat) suhteessa tarkkailijaan. Vaikka tämä menetelmä on ihanteellinen rajoitusten asettamiselle planeetan kokoon ja kiertoradalla, se voi myös mahdollistaa eksoplaneetan karakterisoinnin.
Periaatteessa tutkijat kykenevät oppimaan asioita ilmakehästään mittaamalla tähtien valon tuottamat spektrit, kun se kulkee planeetan ilmakehän läpi. Tähden säteittäisnopeuden mittauksiin yhdistettynä tutkijat voivat myös asettaa rajoituksia planeetan massalle ja sädelle ja määrittää asiat planeetan sisärakenteesta.
Ryhmä analysoi tutkimuksensa vuoksi tutkimuslaitoksen hankkimia tietoja K2 operaatio, joka osoitti kolmen supermaapallon läsnäolon tähden GJ 9827 (GJ 9827 b, c ja d) ympärillä. Sen jälkeen kun he alun perin toimittivat tutkimuspaperinsa takaisin syyskuussa 2017, toinen tähtitieteilijätiimi on vahvistanut näiden planeettojen läsnäolon. Kuten tohtori Rodriguez kertoi Space Magazinelle sähköpostitse:
”Havaitsimme kolme erittäin maapallon kokoista planeettaa, jotka kiertävät erittäin pienessä kokoonpanossa. Tarkemmin sanottuna kolmen planeetan säteet ovat 1,6, 1,2 ja 2,1 -kertaiset maan säteeseen nähden ja kaikki kiertävät isäntätähtiään 6,2 päivän sisällä. Huomaa, että toinen järjestelmä löysi itsenäisesti (samanaikaisesti) toisen ryhmän Wesleyan Universitystä (Niraula ym. 2017). ”
Nämä kolme eksoplaneettaa ovat erityisen mielenkiintoisia, koska suurempana kahdesta on säteet, jotka sijoittavat ne kivisen tai kaasumaisen välillä. Tähän mennessä on löydetty vain vähän sellaisia eksoplaneetteja, mikä tekee niistä kolmesta tutkimuksen ensisijaisen kohteen. Rodriguez selitti:
“Supermaapallon planeetat ovat yleisimpiä planeetatyyppejä, joista tiedämme, mutta meillä ei ole sellaista omassa aurinkokunnassamme, mikä rajoittaa kykyämme ymmärtää niitä. Ne ovat erityisen tärkeitä, koska niiden säteet ulottuvat kivistä kaasuun siirtymiseen (kuten käsittelen jäljempänä yhdessä muussa vastauksessa). Pohjimmiltaan planeettoja, jotka ovat suurempia kuin 1,6-kertainen maapallon säde, ovat vähemmän tiheitä ja niissä on paksu vety / helium-ilmakehä, kun taas pienemmät planeetat ovat erittäin tiheitä, ja ilmakehän on vähän tai ei ollenkaan. "
Toinen mielenkiintoinen asia näissä supermaissa on, kuinka niiden lyhyet kiertorajat - jotka ovat vastaavasti 1,2, 3,6 ja 6,2 päivää - johtaisivat melko kuumiin lämpötiloihin. Lyhyesti sanottuna ryhmä arvioi, että kolmen supermaapallon pintalämpötilat ovat 1172 K (899 ° C; 1650 ° F), 811 K (538 ° C; 1000 ° F) ja 680 K (407 ° C; 764 °). F), vastaavasti.
Vertailun vuoksi Venus - aurinkokunnan kuumin planeetta - kokee pintalämpötilansa 735 K (462 ° C; 863 ° F). Joten vaikka lämpötilat Venuksessa ovat tarpeeksi kuumia sulaakseen lyijyä, olosuhteet GJ 9827 b: ssä ovat melkein tarpeeksi kuumia sulattamaan pronssia.
Merkittävin asia tässä löytössä on kuitenkin mahdollisuudet, joita se voisi tarjota eksoplaneetan karakterisointiin. Vain 100 valovuoden päässä maapallosta seuraavan sukupolven teleskoopeille (kuten James Webbin avaruusteleskooppi) on suhteellisen helppo suorittaa tutkimuksia ilmakehästään ja antaa yksityiskohtaisempi kuva tästä planeettajärjestelmästä.
Lisäksi nämä kolme outoa planeettaa ovat kaikki samassa järjestelmässä, mikä tekee havaintokampanjoiden suorittamisesta paljon helpompaa. Kuten Rodriguez totesi:
”GJ 9827 -järjestelmä on ainutlaatuinen, koska yksi planeetta on tätä rajaa pienempi, yksi planeetta on suurempi ja kolmannen planeetan säde on ~ 1,6-kertainen maapallon säteen kanssa aivan tuolla rajalla. Joten yhdessä järjestelmässä meillä on planeettoja, jotka ulottuvat tämän kallion kaasuun siirtymiseen. Tämä on tärkeää, koska voimme tutkia näiden planeettojen ilmakehää, etsiä eroja ilmakehän koostumuksessa ja alkaa ymmärtää, miksi tämä muutos tapahtuu 1,6-kertaisesti maan säteellä. Koska kaikki kolme planeettaa kiertävät samaa tähtiä, isäntähden vaikutus pidetään vakiona tässä ”kokeessa”. Siksi, jos nämä kolme GJ 9827: n planeettaa kiertävät sen sijaan kolmea erillistä tähteä, meidän on huolehdittava siitä, kuinka isäntätähti vaikuttaa planeetan ilmakehään. GJ 9827 -järjestelmässä meidän ei tarvitse huolehtia tästä, koska ne kiertävät samaa tähtiä. "
