Detsember 2011 läheb ajalukku, kuna inimkond suutis esmakordselt Maa suuruse planeedi avastada teise Päikese-laadse tähe ümber, ütles Harvard-Smithsoniani astrofüüsikakeskuse astronoom Francois Fressin. Fressin ja tema meeskond kasutasid Kepleri jahilaeva kosmoselaevade leidmiseks kahte kivist maailma - üks veidi suurem kui Maa ja teine pisut väiksem kui Veenus.
Kaks planeeti, nimega Kepler-20e ja 20f, on väikseimad seni leitud planeedid. Nende läbimõõt on 11 000 km (6900 miili) ja 13 190 km (8200 miili) - see vastab 0,87 ja 1,03 korda Maale. Astronoomid eeldavad, et nendes maailmades on kivine kompositsioon, nii et nende mass peaks olema väiksem kui 1,7 ja 3 korda suurem kui Maa omal.
Need kaks maailma on osa mitme planeedi süsteemist, millel on viis tähte sama tähe ümber ja mis asuvad umbes 1000 valgusaasta kaugusel Lyra tähtkujus. "Inimesed saavad osutada sellele alale taevas ja öelda, et just siin algas Maa-väliste ajastu," ütles Fressin ja lisas, et kaks kivist maailma on nende tähe lähedal liiga lähedal - ja seega liiga kuumad -, et olla elamiskõlblikud.
Kepler-20e tiirleb 4,1 miljoni miili kaugusel iga 6,1 päeva tagant. Kepler-20f tiirleb iga 19,6 päeva järel 10,3 miljoni miili kaugusel. Tihedate orbiitide tõttu kuumutatakse neid temperatuurini 760 Celsiuse (1400 kraadi Fahrenheiti) ja 426 ° C (800 kraadi).
Päikesesüsteem, kus need planeedid eksisteerivad, on üsna ebatavaline, kus kivised ja gaasiplaneedid vahelduvad oma positsioonides, selle asemel, et jagada rühmadesse nagu meie enda päikesesüsteemis.
Esimene planeet on Neptuuni moodi maailm; siis esimene kivine planeet, Kepler 20e; järgmine on teine Neptuuni maailm; järgneb järgmine kivine maailm 20f ja siis veel üks Neptuuni-laadne gaasiplaneet.
"Nii, suur, väike, suur, väike, suur - mis erineb kõigist teistest süsteemidest siiani," ütles David Charbonneau Harvardi ülikoolist. “Me olime üllatunud, et leidsime selle flip-flopiplaneetide süsteemi. See on väga erinev kui meie päikesesüsteem. "
Lisaks on kõik planeedid väga tihedalt kompaktsed ja asuvad meie Päikese ümber Merkuuri orbiidil.
See ebatavaline vahelduvate planeetide süsteem ei pruugi üldse ebatavaline olla, kuna meie päikesesüsteemide valim on endiselt suhteliselt väike.
"See on tõesti meie kogukonna seletatav probleem," ütles Washingtonis maapealse magnetilisuse osakonna Carnegie Instituudi direktor Linda Elkins-Tanton vastuseks kosmoseajakirja esitatud küsimusele sellise süsteemi dünaamika kohta. "Me esitame kogukonnale väljakutse põhjustel, miks see juhtus, ja võib juhtuda, et meie päikesesüsteem on vähemuses."
Astronoomid ei arva, et Kepler-20 planeedid moodustuksid nende praeguses asukohas. Selle asemel peavad nad olema moodustunud oma tähest kaugemal ja rännanud siis sissepoole, tõenäoliselt interaktsiooni kaudu materjali kettaga, millest nad kõik moodustasid. See võimaldas maailmadel säilitada vahelduvatest suurustest hoolimata oma regulaarset vahekaugust.
"Me arvame, et nad rändasid, kuna me ei suuda ette kujutada kõike seda tähe lähedal, kus on soe ja ainult osa materjalist on tahkel kujul," rääkis Charbonneau Space Magazine'ile. "Me arvame, et Neptuuni-laadse maailma sünnikoht on tähest kaugemal ja siis aja jooksul rändavad planeedid sinna sisse. Poleks üllatunud, kui uurimise käigus näeme rohkem selliseid taolisi süsteeme."
Küsimusele, millal võib Kepleri meeskond leida „mõlemast maailmast parima” - ühe, mis on paraja suurusega ja õiges kohas, kus elada, vastas Kepleri projekti teadlane Nick Gautier, et võib-olla leiavad nad järgmise või kahe aasta jooksul, kuid võib Kepleri missioon vajada laiendamist, et tagada eksoplaneetide Püha Graali leidmine - see, mis on täpselt nagu Maa.
Kepler tuvastab huvipakkuvad objektid, otsides tähti, mis hämarduvad, mis võib tekkida, kui planeet ületab tähe näo. Mööduva planeedi kinnitamiseks otsivad astronoomid tähe võnkumist, kuna seda tiirleb tema tiirlev kaaslane gravitatsiooniliselt (meetod, mida tuntakse radiaalse kiirusena).
Maakera kiiruse signaal, mis kaalub ühte kuni väikest Maa massi, on praeguse tehnoloogia abil liiga väike. Seetõttu tuleb kinnitada, et huvipakkuv objekt on tõepoolest planeet, kasutades teisi tehnikaid.
Läbiva planeedi hämardamist võib jäljendada mitmesuguseid olukordi. Näiteks varjutav binaarsete tähtede süsteem, mille valgus seguneb tähega Kepler-20, loob sarnase signaali. Selliste petjate välistamiseks simuleeris meeskond miljoneid võimalikke stsenaariume Blenderiga - kohandatud tarkvara, mille on välja töötanud CressA Fressin ja Willie Torres. Nad jõudsid järeldusele, et koefitsiendid pooldavad kindlalt Kepler-20e ja 20f planeete.
Fressin ja Torres kasutasid Blenderit ka selleks, et kinnitada Kepler-22b olemasolu - selle tähe asustatavas tsoonis asuv planeet, mille NASA kuulutas välja sel kuul varem. See maailm oli aga palju suurem kui Maa.
"Need uued planeedid on märkimisväärselt väiksemad kui kõigil seni Päikese moodi tähte tiirlevatel planeetidel," lisas Fressin.
Edasiseks lugemiseks:
Paber sisse Loodus
