Kepler arată că micile exoplanete sunt fie super-Pământ, fie mini-Neptuni

Lumile mici vin în două arome. Setul complet de date din misiunea inițială a telescopului spațial Kepler de vânătoare de planete dezvăluie o scindare a arborelui genealogic al exoplanetelor, deosebind super-Pământurile de mini-Neptune.

Catalogul final de exoplanete al lui Kepler, lansat într-o conferință de presă din 19 iunie, constă acum din 4.034 de candidați pentru exoplanete. Dintre acestea, 49 sunt lumi stâncoase în zonele locuibile ale stelelor lor, inclusiv 10 noi descoperite. Până acum, 2.335 de candidate au fost confirmate ca planete și includ aproximativ 30 de lumi temperate, terestre.

Măsurătorile atente ale stelelor candidaților au dezvăluit un decalaj surprinzător între planete de aproximativ 1,5 și de două ori dimensiunea Pământului, au descoperit Benjamin Fulton de la Universitatea din Hawaii la Manoa și Caltech și colegii săi. Există câteva planete în decalaj, dar majoritatea se află pe el.

Aceasta împarte populația planetelor mici în cele care sunt stâncoase precum Pământul – 1,5 raze Pământului sau mai puțin – și cele care sunt gazoase precum Neptun, între 2 și 3,5 raze Pământului.

„Aceasta este o nouă diviziune majoră în arborele genealogic al exoplanetelor, oarecum analogă cu descoperirea că mamiferele și șopârlele sunt ramuri separate în arborele vieții”, a spus Fulton.

Telescopul spațial Kepler a fost lansat în 2009 și s-a uitat la un singur petic de cer din constelația Cygnus timp de patru ani. (Roțile sale de reacție stabilizatoare s-au rupt mai târziu și a început o nouă misiune numită K2 (SN Online: 5/15/13).) Kepler a urmărit stele asemănătoare soarelui în căutarea unor scăderi de luminozitate care să dezvăluie o planetă în trecere. Scopul său final a fost să vină cu un singur număr: fracțiunea de stele precum Soarele care găzduiește planete precum Pământul.

Povestea continuă după grafic

Echipa Kepler încă nu a calculat acest număr, dar astronomii sunt încrezători că au suficiente date pentru a face acest lucru, a declarat Susan Thompson de la Institutul SETI din Mountain View, California. la Centrul de Cercetare Ames al NASA din Moffett Field, California.

Thompson și colegii ei au rulat setul de date Kepler prin software-ul „Robovetter”, care a acționat ca o sită pentru a prinde toate planetele potențiale pe care le conținea. Rularea datelor false despre planete prin intermediul software-ului a indicat cât de probabil era să confunde alte semnale pentru o planetă sau să rateze planetele adevărate.

„Este prima dată când avem o populație care este cu adevărat bine caracterizată, astfel încât să putem face un studiu statistic și să înțelegem analogii Pământului”, a spus Thompson.

Cunoștințele astronomilor despre aceste planete sunt la fel de bune ca și cunoștințele lor despre stelele lor. Așa că Fulton și colegii săi au folosit telescopul Keck din Hawaii pentru a măsura cu precizie dimensiunile a 1.300 de stele care găzduiesc planete în câmpul vizual Kepler. Aceste dimensiuni, la rândul lor, au ajutat la stabilirea dimensiunilor planetelor cu o precizie de patru ori mai mare decât înainte.

Divizarea în tipurile de planete pe care le-au găsit ar putea proveni din mici diferențe de dimensiuni, compoziții și distanțe ale planetelor față de stelele lor. Stele tinere suflă vânturi puternice de particule încărcate, care pot arde atmosfera unei planete în creștere. Dacă o planetă ar fi prea aproape de stea sa sau prea mică pentru a avea o atmosferă groasă – cu mai puțin de 75% mai mare decât Pământul – și-ar pierde atmosfera și ar ajunge în grupul mai mic. Planetele care seamănă mai mult cu Neptun astăzi fie au avut mai mult gaz de la început, fie au crescut într-un mediu mai blând, a spus Fulton.

Această divergență ar putea avea implicații pentru abundența vieții din galaxie. Suprafețele mini-Neptunelor – dacă ar exista – ar suferi sub presiunea zdrobitoare a unei atmosfere atât de groase.

„Acestea nu ar fi locuri frumoase de locuit”, a spus Fulton. „Rezultatul nostru accentuează linia de demarcație dintre planetele potențial locuibile și cele care sunt inospitaliere.”

Misiunile viitoare, cum ar fi Satelitul Exoplanet Survey, care urmează să fie lansat în 2018, vor completa detaliile peisajului exoplanetelor cu mai multe observații ale planetelor din jurul stelelor strălucitoare. Mai târziu, telescoape precum telescopul spațial James Webb, programat și el să fie lansat în 2018, vor putea verifica atmosfera acelor planete pentru semne de viață.

„Acum ne putem adresa cu adevărat întrebarea: „Este sistemul nostru planetar unic în galaxie?””, spune astronomul exoplanetelor Courtney Dressing de la Caltech. „Presupunerea mea este că răspunsul este nu. Nu suntem atât de speciali.”


Nota editorului: această poveste a fost actualizată la 20 iunie 2017, pentru a corecta numărul de exoplanete confirmate și descrierea celor 10 exoplanete stâncoase nou descoperite. Aceste 10 sunt planete candidate, nu planete confirmate.