Kepleri kosmosevaatluskeskus on pärast missiooni alustamist tagasi 2009. aasta märtsis teinud huvitavaid leide. Kokkuvõttes on Kepleri ja K2 missioonid tuvastanud kokku 5 106 planeedikandidaati ja kinnitanud 2493 planeedi olemasolu.
Üks viimaseid Kepleri abil tehtud leide on EPIC 228813918 b, maapealne (s.o kivine) planeet, mis tiirleb ümber punase kääbustähe umbes 264–355 valgusaasta kaugusel Maast. See avastus tõstatab huvitavaid küsimusi, kuna on juba teine kord, kui punase kääbustähe tiirleb ülikerge lühikese orbitaalperioodiga planeet - see läbib ühe orbiidi vaid 4 tunni ja 20 minutiga -.
Hiljuti veebis avaldatud uuringu viis läbi rahvusvaheline teadlaste meeskond, kes on pärit Massachusettsi tehnoloogiainstituudist (MIT), California tehnoloogiainstituudist (Caltech), Tokyo tehnoloogiainstituudist ja instituudist. Kanaari saarte astrofüüsikast (IAC) vaatluskeskustesse ja ülikoolidesse kogu maailmast.
Nagu meeskond oma uuringus märkis, tehti selle eksoplaneedi avastamine tänu arvukate instrumentide kogutud andmetele. See sisaldas spektrograafilisi andmeid 8,2-meetrise Subaru teleskoobi ja 10-meetrise Keck I teleskoobi (mõlemad asuvad Mauna Keas, Havai) ja Põhjamaade optilise teleskoobi (MITTE) Roque de los Muchachose observatooriumis La Palmas, Hispaania.
See ühendati täppikujutistega 3,5-meetrise WIYN-i teleskoobiga Kitt Piigi riiklikus vaatluskeskuses Arizonas, fotomeetriaga NASA missioonil K2 ja tähe arhiiviteabega, mis ulatub tagasi 60 aasta taha. Pärast muude võimalike seletuste - näiteks varjutava binaari (EB) välistamist - kinnitasid nad mitte ainult planeedi orbitaalperioodi, vaid piirasid ka selle massi ja suurust. Nagu nad kirjutasid:
“Kasutades arhiivipiltide, AO-pildistamise, RV-mõõtmiste ja valguskõvera modelleerimise kombinatsiooni, näitame et ükski usutav varjutav binaarstsenaarium ei saa selgitada K2-valguskõverat ja kinnitada seega süsteemi planetaarset olemust. Planeet, mille raadiuseks loetakse 0,89 ± 0,09 [maaraadius] ja mille raua massifraktsioon peab olema suurem kui 0,45, tiirleb ümber tähe massiga 0,463 ± 0,052 M ja raadiusega 0,442 ± 0,044 R. ”
See orbiidiperiood - neli tundi ja 20 minutit - on seni lühem kõigist seni avastatud eksoplaneetidest, olles vaid 4 minutit pikem kui KOI 1843.03, mis tiirleb ka M-tüüpi (punase kääbuse) tähe ümber. See on ka viimane hiljuti avastatud eksoplaneetide pikas reas, mis täidavad vähem kui päevaga oma tähtede ühe orbiidi. Sellesse rühma kuuluvad planeedid on tuntud kui ultra-lühikese perioodi (USP) planeedid, mida Kepler on leidnud kokku 106.
Mis aga võib selle leiu juures kõige üllatavam olla, on just see, kui massiline see on. Ehkki nad ei mõõtnud otseselt planeedi massi, näitavad nende piirangud, et eksoplaneedil on ülemise massi piir - 0,7 Jupiteri massi - see vastab enam kui 222 Maa massile. Ja veel, planeedil õnnestub see gaasihiiglaadset massi pakkida raadiusesse, mis on Maa omast 0,80–0,98 korda suurem.
Nende sõnul on selle põhjus seotud planeedi näilise koostisega, mis on eriti metallirikas:
“See põhjustab kompositsioonile piiramist, eeldades rauasüdamikku ja silikaatvärvi. Me määrame minimaalse raua massifraktsiooni väärtuseks 0,525 ± 0,075 (vt KOI 1843.03 jaoks 0,7), mis on suurem kui Maa, Veenuse või Marsi oma, kuid väiksem kui Merkuuri oma (umbes 0,38, 0,35, 0,26 ja 0,68, vastavalt; Reynolds ja Summers 1969). ”
Lõppkokkuvõttes on selle planeedi avastamine märkimisväärne mitmel põhjusel. Ühest küljest osutas meeskond, et nende uuringu planeedi koostisele seatud piirangud võivad osutuda kasulikuks, et aidata mõista, kuidas meie enda Päikese planeedid tekkisid.
"Äärmuslike süsteemide, näiteks USP-planeetide nagu EPIC 228813918 b, avastamine ja iseloomustamine on oluline, kuna need pakuvad piiranguid planeedi moodustamise teooriatele," järeldavad nad. "Lisaks võimaldavad need meil hakata piirama nende sisestruktuuri - ja potentsiaalselt ka pikema perioodi planeete -, kui näidatakse, et need on üksikud objektid."
Teisest küljest tõstatab uurimus huvitavaid küsimusi USP-planeetide kohta - näiteks miks leiti mõlemad lühima perioodi planeedid tiirlemas punaste kääbustähtedega. Võimalik seletus on, et lühiajaliste planeetide eluiga võib M-kääbuste ümber olla pikem, kuna nende orbiidi lagunemine oleks tõenäoliselt palju aeglasem. Kuid enne uute uuringute alustamist on nad ettevaatlikud igasuguste esialgsete järelduste tegemise suhtes.
Tulevikus loodab meeskond planeedi massi mõõtmisi teha radiaalse kiiruse meetodil. See hõlmaks tõenäoliselt järgmise põlvkonna kõrgresolutsiooniga spektrograafi, näiteks infrapuna-doppleri (IFD) või CARMENESi instrumenti - mida praegu ehitatakse Subaru teleskoobi ja vastavalt Calar Alto observatooriumi jaoks, et abistada eksoplaneetide jahtimisel. ümber punaste kääbustähtede.
Üks on aga selge. Viimane leid on vaid järjekordne märk sellest, et punased kääbustähed on seal, kus eksoplaneedi jahimehed peavad lähiaastatel ja aastakümnetel oma jõupingutused koondama. Need väikese massiga, ülilahedad ja vähese heledusega tähed on need, kus tehakse kõige huvitavamaid ja ekstreemsemaid leide. Ja see, mida me õpime neid uurides, tõotab osutuda kõige sügavamaks!
