Fra 1. mars 2018 3.741 exoplaneter er bekreftet i 2 794 systemer, hvor 622 systemer har mer enn en planet. Det meste av æren for disse funnene går til Kepler-romteleskopet, som har oppdaget omtrent 3500 planeter og 4500 planetkandidater. I kjølvannet av alle disse funnene har fokuset skiftet fra ren oppdagelse til forskning og karakterisering.
I så henseende er planeter som er oppdaget ved bruk av transittmetoden spesielt verdifulle siden de åpner for studier av disse planetene i detalj. For eksempel oppdaget et team av astronomer nylig tre Super-Earths som kretser rundt en stjerne kjent GJ 9827, som ligger bare 100 lysår (30 parsecs) fra Jorden. Nærhet til stjernen, og det faktum at den går i bane rundt flere Super-Earths, gjør dette systemet ideelt for detaljerte eksoplanettstudier.
Studien, med tittelen “A System of Three Super Earths Transiting the Late K-Dwarf GJ 9827 at Thirty Parsecs”, ble nylig vist på nettet. Studien ble ledet av Joseph E. Rodriguez fra Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics og inkluderte medlemmer fra University of Texas ved Austin, Columbia University, Massachusetts Institute of Technology og NASA Exoplanet Science Institute.
Som med alle Kepler-funn, ble disse planetene oppdaget ved hjelp av transittmetoden (aka Transit Photometry), der stjerner overvåkes for periodiske lysdip. Disse fall er resultatet av eksoplaneter som passerer foran stjernen (dvs. transitt) i forhold til observatøren. Selv om denne metoden er ideell for å plassere begrensninger på en planets størrelse og orbitalperioder, kan den også gi rom for karakterisering av exoplanet.
I utgangspunktet er forskere i stand til å lære ting om atmosfærene sine ved å måle spektrene produsert av stjernens lys når det passerer gjennom planetens atmosfære. Kombinert med radielle hastighetsmålinger av stjernen, kan forskere også plassere begrensninger på planetens masse og radius og kan bestemme ting om planetens indre struktur.
For studiens skyld analyserte teamet data innhentet av K2 oppdrag, som viste tilstedeværelsen av tre Super-Earths rundt stjernen GJ 9827 (GJ 9827 b, c og d). Siden de opprinnelig sendte inn forskningsartikelen tilbake i september 2017, har tilstedeværelsen av disse planetene blitt bekreftet av et annet team med astronomer. Som Dr. Rodriguez fortalte Space Magazine via e-post:
"Vi oppdaget tre super-jorden store planeter som gikk i bane i en veldig kompakt konfigurasjon. Konkret har de tre planetene radier på 1,6, 1,2 og 2,1 ganger jordens radius og alle går i bane rundt deres vertsstjerne i løpet av 6,2 dager. Vi gjør oppmerksom på at dette systemet uavhengig ble oppdaget (samtidig) av et annet team fra Wesleyan University (Niraula et al. 2017). ”
Disse tre eksoplanetene er spesielt interessante fordi den største av de to har radier som plasserer dem i området mellom å være steinete eller gassformige. Få slike eksoplaneter er hittil oppdaget, noe som gjør disse tre til et hovedmål for forskning. Rodriguez forklarte:
“Planeter av super jordstørrelse er den vanligste planetenstypen vi kjenner til, men vi har ikke en i vårt eget solsystem, som begrenser vår evne til å forstå dem. De er spesielt viktige fordi radiene deres spenner over overgangen mellom berg og gass (som jeg diskuterer nedenfor i et av de andre svarene). I hovedsak er planeter større enn 1,6 ganger jordens radius mindre tette og har tykke hydrogen / helium-atmosfærer, mens planeter som er mindre er veldig tette med liten eller ingen atmosfære. "
En annen interessant ting med disse superjordene er hvordan deres korte orbitalperioder - som er henholdsvis 1,2, 3,6 og 6,2 dager - vil resultere i ganske varme temperaturer. Kort sagt anslår teamet at de tre superjordene opplever overflatetemperaturer på 1172 K (899 ° C; 1650 ° F), 811 K (538 ° C; 1000 ° F) og 680 K (407 ° C; 764 °) F).
Til sammenligning opplever Venus - den varmeste planeten i solsystemet - overflatetemperaturer på 735 K (462 ° C; 863 ° F). Så mens temperaturene på Venus er varme nok til å smelte bly, er forholdene på GJ 9827 b nesten varme nok til å smelte bronse.
Det viktigste med denne oppdagelsen er imidlertid mulighetene det kan gi for karakterisering av exoplanet. På bare 100 lysår fra Jorden vil det være relativt enkelt for neste generasjons teleskoper (for eksempel James Webb romteleskopet) å utføre studier av atmosfærene sine og gi et mer detaljert bilde av dette planetsystemet.
I tillegg er disse tre rare planetene alle i samme system, noe som gjør gjennomføring av observasjonskampanjer så mye enklere. Som Rodriguez konkluderte:
“GJ 9827-systemet er unikt fordi en planet er mindre enn denne avskjæringen, en planet er større, og den tredje planeten har en radius på ~ 1,6 ganger jordens radius, rett på den grensen. Så i ett system har vi planeter som spenner over denne berg-til-gass-overgangen. Dette er viktig fordi vi kan studere atmosfæren til disse planetene, se etter forskjeller i sammensetningen av atmosfærene og begynne å forstå hvorfor denne overgangen skjer 1,6 ganger jordens radius. Siden alle tre planetene går i bane rundt den samme stjernen, holdes effekten av vertsstjernen konstant i dette "eksperimentet". Derfor, hvis disse tre planetene i GJ 9827 i stedet gikk i bane rundt tre separate stjerner, ville vi måtte bekymre oss for hvordan vertsstjernen påvirker eller påvirker planetens atmosfære. I GJ 9827-systemet trenger vi ikke å bekymre oss for dette siden de går i bane rundt den samme stjernen. ”
