Tenk om Neptunet bare var en million miles fra Jorden. En nylig funnet planetduo som kretser rundt en sollignende stjerne kommer sammen i ekstremt nærhet, og underlig nok er de to planetene omtrent så motsatte som kan være: den ene er en steinete planet som er 1,5 ganger så stor som Jorden og veier 4,5 ganger så mye , og den andre er en gassformet planet som er 3,7 ganger større enn jordens størrelse og veier 8 ganger jordens størrelse.
"De er nærmest hverandre av et hvilket som helst planetarisk system vi har funnet," sa Eric Agol fra University of Washington, medforfatter av et nytt papir som beskriver oppdagelsen av dette interessante stjernesystemet fra Kepler-romfartøyet. "Den større planeten skyver den mindre planeten mer rundt, så den mindre planeten var vanskeligere å finne."
Stjernen, som er kjent som Kepler-36, er flere milliarder år eldre enn vår sol, og på dette tidspunktet er det kjent å ha bare to planeter.
Den indre steinete verdenen, Kepler-36b, går i bane rundt hver 14. dag i en gjennomsnittlig avstand på mindre enn 11 millioner miles, mens den ytre gass “hot Neptune” -planeten går i bane en gang hver 16. dag i en avstand på 12 millioner miles.
De to planetene opplever en sammenheng hver 97. dag i gjennomsnitt. På det tidspunktet er de separert med mindre enn 5 jord-måne avstander. Siden Kepler-36c er mye større enn månen, presenterer den en spektakulær utsikt på naboens himmel. Og vitenskapsteamet bemerket at den mindre Kepler-36b ville dukke opp på størrelse med Månen når den ble sett fra Kepler-36c).
Men tidspunktet for banene deres betyr at de aldri vil kollidere, sa Agol. Imidlertid ville nære møter av denne typen forårsake enorme gravitasjonsvann som klemmer og strekker begge planetene.
Den større planeten ble opprinnelig oppdaget i data fra NASAs Kepler-romfartøy, som bruker et fotometer for å måle lys fra fjerne himmelobjekter og kan oppdage en planet når den passerer, eller passerer foran, og kort reduserer lyset som kommer fra sin overordnede stjerne .
Teamet ønsket å prøve å finne en andre planet i et system der det allerede var kjent at det var en planet. Agol foreslo å anvende en algoritme kalt kvasi-periodisk pulsdeteksjon for å undersøke data fra Kepler.
Dataene avdekket en svak dæmpning av lys som kommer fra Kepler-36a hver 16. dag, hvor lang tid det tar den større Kepler-36c å sirkle stjernen sin. Kepler-36b sirkler stjernen syv ganger for hver seks bane av 36c, men den ble først oppdaget på grunn av sin lille størrelse og tyngdekraften fra dens orbital følgesvenn. Men da algoritmen ble brukt på dataene, var signalet umiskjennelig.
"Hvis du ser på transittidmønsteret for den store planeten og transittidmønsteret for den mindre planeten, er de speilbilder av hverandre," sa Agol.
Det faktum at de to planetene ligger så nær hverandre og utviser spesifikke banebanemønstre, gjorde at forskerne kunne gjøre noen ganske presise estimater av hver planets egenskaper, basert på gravitasjonseffekten på hverandre og de resulterende variasjonene i banene. Til dags dato er dette det best karakteriserte systemet med små planeter, sa forskerne.
Fra beregningene deres anslår teamet at den mindre planeten er 30 prosent jern, mindre enn 1 prosent atmosfærisk hydrogen og helium og sannsynligvis ikke mer enn 15 prosent vann. Den større planeten har derimot sannsynligvis en steinete kjerne omgitt av en betydelig mengde atmosfærisk hydrogen og helium.
Planetenes tetthet avviker med en faktor på åtte, men banene deres avviker bare med 10 prosent. De store forskjellene i sammensetning og nærhet til de to er ganske hode-skrape, da nåværende modeller for planetdannelse ikke virkelig forutsier dette. Men teamet lurer på om det er flere systemer som dette der ute.
"Vi fant denne på en rask titt," sa medforfatter Josh Carter, en Hubble-stipendiat ved Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA). "Vi kombinerer nå Kepler-dataene for å prøve å finne mer."
Lead billed caption: Dette bildet, tilpasset av Eric Agol fra UW, viser utsikten man kan ha av en stigende Kepler-36c (representert av et NASA-bilde av Neptun) hvis Seattle (vist i et skyline-fotografi av Frank Melchior, frankacaba.com) ble plassert på overflaten av Kepler-36b.
Andre bildetekst: I denne kunstners oppfatning veltes en "hot Neptune" kjent som Kepler-36c på himmelen til sin nabo, den steinete verdenen Kepler-36b. De to planetene har gjentatte nære møter, og opplever en forbindelse hver 97. dag i gjennomsnitt. Slike nære tilnærminger rører opp enorme gravitasjonsvann som presser og strekker begge planetene, noe som kan fremme aktiv vulkanisme på Kepler-36b.
Kreditt: David A. Aguilar (CfA)
Kilder: CfA, University of Washington
