Ilustrația artistului a planetei stâncoase din jurul M piticului Gliese 876. Credit imagine: NSF. Faceți clic pentru a mări.
Făcând un pas important în căutarea planetelor asemănătoare Pământului dincolo de propriul nostru sistem solar, o echipă de astronomi a anunțat descoperirea celei mai mici planete extrasolare încă detectate. De aproximativ șapte și jumătate mai masive decât Pământul, cu aproximativ două ori mai mare decât raza, poate fi prima planetă stâncoasă găsită vreodată orbitând pe o stea normală, nu prea diferită de Soarele nostru.
Toate cele aproape 150 de alte planete extrasolare descoperite până în prezent în jurul stelelor normale au fost mai mari decât Uranus, un gigant de gheață de aproximativ 15 ori mai mare decât masa Pământului.
„Continuăm să împingem limitele a ceea ce putem detecta și ne apropiem tot mai mult de găsirea Pământului”, a declarat Steven Vogt, profesor de astronomie și astrofizică la Universitatea din California, Santa Cruz.
? Rezultatele de astăzi sunt un pas important spre a răspunde la una dintre cele mai profunde întrebări pe care omenirea le poate pune: Suntem singuri în univers ?? a declarat Michael Turner, șeful Direcției de Științe Matematice și Fizice de la Fundația Națională de Științe, care a oferit finanțare parțială pentru cercetare.
Super-Pământul recent descoperit? orbitează pe steaua Gliese 876, situată la doar 15 ani-lumină distanță în direcția constelației Vărsător. Această stea mai deține două planete mai mari, de dimensiunea Jupiter. Noua planetă se învârte în jurul stelei în doar două zile și este atât de aproape de suprafața stelei, încât temperatura ei se ridică probabil între 400 și 750 de grade Fahrenheit (200 - 400 grade Celsius)? stiu.
Cu toate acestea, capacitatea de a detecta minusculele vobole pe care planeta le induce în stea le oferă astronomilor încredere că vor putea detecta și mai mici planete stâncoase pe orbitele mai ospitaliere pentru viață.
„Aceasta este cea mai mică planetă extrasolară detectată încă și prima dintr-o nouă clasă de planete terestre stâncoase”, a declarat Paul Butler, din cadrul Instituției Carnegie din Washington. „Este ca și vărul mai mare al Pământului.”
Echipa măsoară o masă minimă pentru planetă de 5,9 mase de Pământ, orbitând pe Gliese 876 cu o perioadă de 1,94 zile la o distanță de 0,021 unități astronomice (AU), sau 2 milioane de mile.
Deși echipa nu are dovezi directe că planeta este stâncoasă, masa sa scăzută o împiedică să rețină gaz ca Jupiter. Au fost semnalate alte trei planete stâncoase, dar orbitează un pulsar, cadavrul intermitent al unei stele explodate.
„Această planetă răspunde la o întrebare străveche”, a declarat liderul echipei, Geoffrey Marcy, profesor de astronomie la Universitatea din California, Berkeley. „În urmă cu peste 2.000 de ani, filozofii greci Aristotel și Epicur au argumentat dacă există alte planete similare Pământului. Acum, pentru prima dată, avem dovezi pentru o planetă stâncoasă în jurul unei stele normale. ”
Marcy, Butler, astronomul teoretic Jack Lissauer de la NASA / Ames Research Center și cercetătorul post-doctoral Eugenio J. Rivera de la Observatorii Universității din California / Lick Observatory de la UC Santa Cruz și-au prezentat descoperirile astăzi (luni, 13 iunie) în timpul unei prese conferință la NSF din Arlington, Va.
Cercetările lor, desfășurate la Observatorul Keck din Hawaii, au fost susținute de NSF, Administrația Națională Aeronautică și Spațială, Universitatea din California și Instituția Carnegie din Washington.
O lucrare care detaliază rezultatele a fost trimisă la The Astrophysical Journal. Coautorii pe hârtie sunt Steven Vogt și Gregory Laughlin de la Lick Observatory de la Universitatea din California, Santa Cruz; Debra Fischer de la Universitatea de Stat din San Francisco; si Timothy M. Brown de la Centrul National de Cercetare Atmosferica din NSF in Boulder, Colorado.
Gliese 876 (sau GJ 876) este o stea mică, roșie, cunoscută sub numele de pitic M? cel mai comun tip de stea din galaxie. Este localizat în constelația Vărsător și, aproximativ o treime din masa soarelui, este cea mai mică stea în jurul căreia au fost descoperite planetele. Butler și Marcy au detectat prima planetă acolo în 1998; s-a dovedit a fi un gigant pe gaz de aproximativ două ori mai mare decât masa lui Jupiter. Apoi, în 2001, au raportat o a doua planetă, un alt gigant cu aproximativ jumătate din masa lui Jupiter. Cei doi sunt pe orbite rezonante, planeta exterioară luând 60 de zile pentru a orbita steaua, de două ori mai mare decât cea a planetei gigantice interioare.
Lissauer și Rivera au analizat datele lui Keck de pe sistemul Gliese 876 pentru a modela mișcările neobișnuite ale celor două planete cunoscute, iar în urmă cu trei ani au înțeles că ar putea exista o a treia planetă orbitând pe stea. De fapt, dacă nu ar fi avut în vedere interacțiunea rezonantă dintre cele două planete cunoscute, nu ar fi văzut niciodată a treia planetă.
„Am avut un model pentru cele două planete care interacționau între ele, dar când am analizat diferența dintre modelul pe două planete și datele reale, am găsit o semnătură care ar putea fi interpretată ca o a treia planetă”, a spus Lissauer.
Un model de trei planete a dat în mod constant o adaptare mai bună datelor, a adăugat Rivera. „Dar, deoarece semnalul de la această a treia planetă nu a fost foarte puternic, am fost foarte precauți să anunțăm o nouă planetă până când nu vom avea mai multe date”, a spus el.
Îmbunătățirile recente ale spectrometrului de înaltă rezoluție (HIRES) al Telescopului Keck au furnizat date cruciale noi. Vogt, care a proiectat și a construit HIRES, a lucrat cu personalul tehnic din Laboratoarele Observatorilor / Lick Observatory Laboratories de la UC Santa Cruz pentru a actualiza detectoarele CCD (dispozitiv cuplat) ale spectrometrului în august anul trecut.
„Datele de precizie mai ridicate de la HIRES actualizate ne oferă încredere în acest rezultat”, a spus Butler.
Echipa are acum date convingătoare pentru planeta care orbitează foarte aproape de stea, la o distanță de aproximativ 10 raze stelare. Aceasta este mai mică de o zecime din orbita lui Mercur în sistemul nostru solar.
"Într-o orbită de două zile, este aproximativ 200 de grade Celsius prea cald pentru apa lichidă", a spus Butler. „Asta tinde să ne conducă la concluzia că cea mai probabilă compoziție a acestui lucru este ca planetele interioare ale acestui sistem solar? o rocă de nichel, o planetă stâncoasă, o planetă terestră. ”
„Masa planetei ar putea ține cu ușurință o atmosferă”, a remarcat Laughlin, profesor asistent de astronomie la UC Santa Cruz. „Ar mai fi considerată o planetă stâncoasă, probabil cu un miez de fier și o manta de siliciu. Ar putea avea chiar și un strat de apă aburit dens. Cred că ceea ce vedem aici este ceva intermediar între o adevărată planetă terestră precum Pământul și o versiune fierbinte a gigantilor de gheață Uranus și Neptun. "
În combinație cu software-ul computerizat îmbunătățit, noile detectoare CCD (dispozitiv cuplat cu sarcină) proiectate de această echipă pentru spectrometrul HIRES de la Keck pot măsura acum viteza Doppler a unei stele până la un metru pe secundă? viteza de mers uman? în locul preciziei anterioare de trei metri pe secundă. Această sensibilitate îmbunătățită va permite echipei de vânătoare a planetei să detecteze efectul gravitațional al unei planete asemănătoare Pământului în zona locuibilă a stelelor pitice M precum Gliese 876.
"Presăm un regim cu totul nou la Keck pentru a atinge un metru pe secundă, triplându-ne vechea precizie, ceea ce ar trebui să ne permită să vedem planetele de masă ale Pământului în jurul unor stele asemănătoare soarelui", a spus Butler.
„Echipa noastră UC Santa Cruz și Lick Observatory a făcut o cantitate enormă de lucrări optice, tehnice și de detectare pentru a face telescopul Keck un vânător de planete stâncoase, cel mai bun din lume”, a adăugat Marcy.
Lissauer este, de asemenea, încântat de o altă lucrare semnalată în lucrarea transmisă jurnalului. Pentru prima dată, el, Rivera și Laughlin au determinat înclinarea liniei de vedere a orbitei sistemului stelar numai din vobulul Doppler observat al stelei. Folosind modele dinamice ale modului în care interacționează cele două planete de dimensiunea Jupiter, au fost capabili să calculeze masele celor două planete gigant din formele observate și ratele de precesie ale orbitelor lor ovale. Precesiunea este întoarcerea lentă a axei lungi a orbitei eliptice a planetei.
Au arătat că planul orbital este înclinat cu 40 de grade față de linia noastră vizuală. Aceasta a permis echipei să estimeze cea mai probabilă masă a celei de-a treia planete ca fiind șapte și jumătate mase de pe Pământ.
„Există mai multe modele dinamice implicate în acest studiu decât orice studiu anterior, mult mai mult”, a spus Lissauer.
Echipa intenționează să continue să observe steaua Gliese 876, dar este dornică să găsească alte planete terestre printre cele 150 sau mai multe planete pitice M pe care le observă în mod regulat cu Keck.
„Până în prezent, nu găsim aproape nicio planetă de masă Jupiter printre stelele pitice M pe care le-am observat, ceea ce sugerează că, în schimb, va exista o populație mare de planete de masă mai mici”, a notat Butler.
Sursa originală: Comunicat de presă al Institutului Carnegie
