Met behulp van gegevens van de Kepler-ruimtetelescoop hebben wetenschappers een horde van zes planeten ontdekt die in een baan om een zonachtige ster draaien, ongeveer 2000 lichtjaar van de aarde verwijderd. De planeten in dit nieuw gevonden zonnestelsel zijn relatief klein - ze variëren van 2,3 tot 13,5 keer de massa van de aarde - en zijn een verbazingwekkende mix van gesteente en gassen. Alle zes de planeten bevinden zich in een baan die zo groot is als de baan van Venus rond onze zon; de binnenste vijf staan echter dichter bij hun ster dan welke planeet in ons zonnestelsel dan ook.
"Dit is een verrassend plat en compact systeem van zes doorgaande planeten", zei Jack Lissauer, co-onderzoeker van de Kepler-missie, tijdens een persconferentie op 2 februari 2011. "De vijf binnenste planeten staan bijzonder dicht bij elkaar, iets wat we dacht niet dat dit zou gebeuren voor werelden van deze omvang. Deze ontdekking dwingt ons om terug te gaan en naar formatiemodellen van planeten te kijken. ”
Lissauer voegde eraan toe dat de nabijheid van de zes werelden rond de ster - nu Kepler 11 genoemd - ook betekent dat de planeten elkaars banen verstoren. Hoewel het hebben van een systeem met meerdere planeten het moeilijk maakt om de signalen van elke planeet te ontwarren, heeft het als bijkomend voordeel dat het meer informatie biedt over elk van de werelden.
'In een systeem waar de planeten aan elkaar trekken, betekent dit dat we de planeten kunnen wegen', zei Lissauer. “We hebben ontdekt dat het planeten zijn met een lage dichtheid; sommige zijn donzig, een beetje zoals marshmallows. Maar ze zijn niet allemaal gas, dus misschien als een marshmallow met een beetje harde snoep in de kern. '
Lissauer was ongelooflijk enthousiast over de ontdekking.
'We waren echt verbaasd over zijn geschenk dat de natuur ons heeft gegeven', zei hij. "Met zes doorgaande planeten, en vijf die zo dichtbij zijn en de afmetingen en massa's van vijf van deze werelden krijgen, is er maar één woord dat de nieuwe bevinding adequaat beschrijft: Supercalifragilisticexpialidocious."
Kepler vindt planeten via de transitmethode. De banen van de planeten zijn vanaf de aarde gezien vanaf de rand, dus als ze voor hun ster passeren, blokkeren ze een klein deel van het licht. Die dip in helderheid is wat Kepler detecteert.
Lissauer legde de animatie uit (te zien bovenaan dit artikel): “Dit is het beeld van Kepler, en het ziet eruit als een heel bijzondere klok, een met zes wijzers die met zes verschillende snelheden bewegen, en we interpreteren dit als zes planeten die in de buurt van hetzelfde vliegtuig. Vervolgens kunt u zien hoe het er op het eerste gezicht uitziet. Dit is het meest compacte systeem van planeten dat ooit door welke techniek dan ook is ontdekt. ”
[/onderschrift]
De tijd tussen transits geeft de omlooptijd. Om de massa van de planeten te bepalen, analyseerden de scinetisten kleine variaties in de baanperioden veroorzaakt door gravitatie-interacties tussen de planeten.
Lissauer zei dat de vijf dichte binnenlichamen aan elkaars baan trekken, en soms kan de trekkracht de transittijd met 10-20 minuten vertragen.
"De timing van de transits is niet perfect periodiek, en dat is de handtekening van de planeten die door de zwaartekracht in wisselwerking staan", zegt Daniel Fabrycky, een postdoctorale Hubble-fellow bij UC Santa Cruz, die de orbitale dynamica-analyse leidde. "Door een model van de orbitale dynamiek te ontwikkelen, hebben we de massa van de planeten berekend en geverifieerd dat het systeem stabiel kan zijn op lange tijdschalen van miljoenen jaren."
Vijf van de baanperioden van de planeten zijn allemaal minder dan 50 dagen, en de zesde planeet is groter en verder weg, met een baanperiode van 118 dagen en een onbepaalde massa.
Het vinden van een groot multiplanetsysteem vraagt veel mensen zich af wanneer Kepler een aardachtige wereld zal ontdekken. De wetenschappers van het panel schatten vandaag dat het drie jaar Kepler-gegevens zal vergen om een andere aarde te vinden.
"Niemand wil zo graag het punt van een aardachtige planeet bereiken dan het Kepler-team", zegt Douglas Hudgins, programmawetenschapper van Kepler. Dat vereist minstens 3 jaar Kepler-gegevens en nauwgezette follow-upwaarnemingen vanaf de grond voordat dat soort ontdekkingen uit de gegevens naar voren zullen komen. ”
Hudgins herinnerde iedereen eraan dat de eerste 15 jaar van exoplanetenonderzoeken vanaf waarneming op de grond ongeveer 500 planeten opleverden, en dat het Kepler-team vorig jaar 750 exoplaneetkandidaten aankondigde uit slechts de eerste drie maanden van Kepler-waarnemingen. Met de publicatie van meer Kepler-gegevens vandaag, zijn er nu meer dan 1.200 planeetkandidaten.
'Het belangrijkste om te onthouden over elke kandidaat voor een planeet', zei Hudgins, 'is dat elke keer dat we gegevens zien in een signaal, er analyse- en vervolggegevens en observaties nodig zijn om te bepalen of het eigenlijk een planeet is en niet iets dat zich voordoet als planeet. '
Vertaling: dit kost tijd en gebeurt niet van de ene op de andere dag.
Maar met de publicatie van meer gegevens zei het Kepler-team dat ze de paardenkracht van de hele planetaire gemeenschap willen benutten, evenals burgerwetenschappers om de gegevens te doorzoeken. Het Planet Hunters-programma van Galaxy Zoo is een succesvol project waarmee iedereen de wetenschap kan bijdragen om extrasolaire planeten te vinden.
Het publiek heeft meer dan 1,3 miljoen classificaties gemaakt op basis van slechts de eerste 30 dagen van openbaar gepubliceerde Kepler-gegevens, 'zei Debra Fischer, professor in de astronomie aan de Yale University, die het Planet Hunters-project leidt. "We zijn erg enthousiast en waarderen dat NASA en de Kepler-missie in wezen de hoeveelheid openbare gegevens hebben verviervoudigd met de vroege release van hun nieuwste gegevens."
