Hvis datasettet fra Kepler-oppdraget er noen indikasjon, er den vanligste typen eksoplaneter i vår galakse ikke jordstore steinete verdener eller varme Jupiters. Den vanligste typen eksoplanett er faktisk ikke en vi ser i vårt eget nabolag i det hele tatt.
"Den kanskje oppsiktsvekkende oppdagelsen fra Kepler er mengden planeter mellom jordens størrelse til fire ganger jordens størrelse," sa Geoff Marcy, professor i astronomi ved University of California, og holdt tale på American Astronomical Society-møtet denne uken i Washington DC “Dette er et størrelsesområde som dominerer planetenes inventar fra Kepler, og det et størrelsesområde som ikke er representert i vårt eget solsystem. Vi vet ikke helt sikkert hva disse planetene er laget av, og vi vet ikke hvordan de former seg. ”
Disse “mini-Neptunene” som Marcy kalte dem, representerer en enorm prøve i Kepler-dataene; rundt 75% av planetene som ble funnet av Kepler, varierer i størrelse mellom Jorden og Neptun, og i fire år siden Kepler-dataene har rullet inn, har forskere prøvd å forstå disse planetene.
"Det har vært en enorm mengde målinger og kvantitativt arbeid fra NASA Ames Kepler-teamet," sa Marcy.
Mens masser og planetdensiteter dukket opp fra verket, er astronomer fremdeles ikke sikre på hvordan de dannes eller om de er laget av stein, vann eller gass.
Teamet fokuserte på omtrent 42 av disse planetene. To planeter trukket fram av Marcy i presentasjonen hans antas å være steinete, og heter Kepler-99b og Kepler-406b. Begge er førti prosent større i størrelse enn jorden og har en tetthet som ligner bly. Planetene går i bane rundt vertsstjernene på henholdsvis mindre enn fem og tre dager, og gjør disse verdenene for varme for livet slik vi kjenner det.
Teamet brukte Doppler-målinger av planetenes vertsstjerner for å måle reflekssvingelen til vertsstjernen, forårsaket av gravitasjons slepebåten på stjernen som utøves av den kretsende planeten. Den målte vuggen avslører planetenes masse: jo høyere planetens masse er, jo større er tyngdekraften på stjernen og derav desto større er den.
De har også de målte variasjonene for overgangstiming (TTV) for å bestemme hvor mye naboplaneter som kan tøffe hverandre, noe som får en planet til å akselerere og en annen planet går langsommere langs bane.
Disse målingene gir mulighet for å beregne planetenes masser og tetthet, samt finne ut den mulige kjemiske sammensetningen av disse verdenene. De fleste målingene antyder at mini-Neptunene har en steinete kjerne, men noen kan ha et gassformig ytre skall av hydrogen eller helium. Noen kan være steinete uten ytre konvolutt i det hele tatt.
"Det vi tror skjer, er at noen av disse planetene kan ha vann på toppen av en steinete kjerne," sa Marcy. Større planeter kan ha den samme steinkjernen med tilført gass. Slik får du planeter som måler fra 1 til 4 jordradier. Planetene med lavere tetthet innebærer økende mengder gass på toppen av en steinete kjerne. ”
"Keplers primære mål er å bestemme forekomsten av planeter i forskjellige størrelser og baner. Av spesiell interesse for søket etter liv er utbredelsen av planter i jordstørrelse i den beboelige sonen, ”sa Natalie Batalha, Kepler misjonsforsker ved NASAs Ames Research Center. "Men spørsmålet bak i hodet er: er alle planeter på størrelse med jorden steinete? Kan noen bli nedskalert versjoner av isete Neptun eller dampende vannverdener? Hvilken brøkdel er gjenkjennelig som pårørende fra vår steinete, jordiske jordklode? ”
Teamet sa at massemålingene produsert av Doppler og TTV vil bidra til å svare på disse spørsmålene. Resultatene antyder at en stor brøkdel av planeter mindre enn 1,5 ganger Jordens radius kan bestå av silikater, jern, nikkel og magnesium som finnes i de jordiske planetene her i solsystemet.
Bevæpnet med denne typen informasjon, vil forskere kunne gjøre brøkdelen av stjerner som rommer planeter i jordstørrelse, til brøkdel av stjerner som har bona fide steinete planeter. Og det er et skritt nærmere å finne et beboelig miljø utenfor solsystemet.
Senere i diskusjonen la Marcy til at det er en type teleskop som ville være nyttigst: et oppdrag for typen Terrestrial Planet Finder som vil måle temperaturen, størrelsen og omløpsparametrene til planeter så små som vår jord i de beboelige sonene til fjerne solsystemer. . Akk, ble TPF kansellert.
Les mer om studien av mini-Neptunes her.
