Wetenschappers hebben een nieuwe planeet ontdekt die in een baan om een zonachtige ster draait, en de exoplaneet is de kleinste tot nu toe gevonden in gegevens van de Kepler-missie. De ontdekking van de planeet kwam voort uit een samenwerking tussen Kepler-wetenschappers en een consortium van internationale onderzoekers die asteroseismologie gebruiken - het meten van oscillaties in de helderheid van de ster veroorzaakt door voortdurende aardbevingen, en het veranderen van die kleine variaties in het licht van de ster in geluiden.
"Dat is in feite luisteren naar de ster door het meten van geluidsgolven", zegt Steve Kawaler van de Iowa State University in de VS en lid van het onderzoeksteam. 'Hoe groter de ster, hoe lager de frequentie of' toonhoogte 'van het nummer.'
Door de metingen van de astroseismologen kon het Kepler-onderzoeksteam de kleine Kepler-37b nauwkeuriger meten en twee andere planeten in hetzelfde planetaire systeem onthullen: een iets kleiner dan de aarde en een tweemaal zo groot.
Hoewel Kepler 37b waarschijnlijk een rotsachtige planeet is, zou dit voor mensen geen geweldige plek zijn om te leven. Het is waarschijnlijk erg heet - met een smeulend oppervlak en geen atmosfeer.
"Vanwege zijn extreem kleine formaat, vergelijkbaar met dat van de maan van de aarde, en het sterk bestraalde oppervlak, is Kepler-37b zeer waarschijnlijk een rotsachtige planeet zonder atmosfeer of water, vergelijkbaar met Mercurius", schreef het team in hun paper, dat was deze week gepubliceerd in Nature. "De detectie van zo'n kleine planeet laat voor het eerst zien dat sterrenstelsels planeten bevatten die zowel veel kleiner als veel groter zijn dan alles wat we in ons eigen zonnestelsel zien."
De gastster, Kepler-37, bevindt zich op ongeveer 210 lichtjaar van de aarde in het sterrenbeeld Lyra. Alle drie de planeten draaien rond de ster op minder dan de afstand die Mercurius is tot de zon, wat suggereert dat het zeer hete, onherbergzame werelden zijn. Kepler-37b draait om de 13 dagen op minder dan een derde van de afstand van Mercurius tot de zon. De geschatte oppervlaktetemperatuur van deze smeulende planeet, bij meer dan 800 graden Fahrenheit (700 Kelvin), zou heet genoeg zijn om het zink in een cent te smelten. Kepler-37c en Kepler-37d, draaien respectievelijk om de 21 dagen en 40 dagen.
De grootte van de ster moet bekend zijn om de grootte van de planeet nauwkeurig te kunnen meten. Om meer te weten te komen over de eigenschappen van de ster Kepler-37, onderzochten wetenschappers geluidsgolven die werden gegenereerd door de kokende beweging onder het oppervlak van de ster.
"De techniek voor stellaire seismologie is analoog aan hoe geologen seismische golven gebruiken die door aardbevingen worden gegenereerd om de binnenstructuur van de aarde te onderzoeken", zegt Travis Metcalfe, die deel uitmaakt van het Kepler Asteroseismic Science Consortium.
De geluidsgolven reizen de ster binnen en brengen informatie terug naar de oppervlakte. De golven veroorzaken trillingen die Kepler waarneemt als een snelle flikkering van de helderheid van de ster. De nauwelijks waarneembare hoogfrequente oscillaties in de helderheid van kleine sterren zijn het moeilijkst te meten. Daarom zijn de meeste objecten die eerder aan asteroseismische analyse zijn onderworpen, groter dan de zon.
"Het bestuderen van deze oscillaties werd lange tijd gedaan met onze eigen zon", vertelde Metcalfe aan Space Magazine, "maar de Kepler-missie breidde dat uit tot honderden zonachtige sterren. Kepler-37 is zowel de coolste ster als de kleinste ster die is gemeten met asterosiesmologie. ”
Kepler-37 heeft een straal van slechts driekwart van de zon. Metcalfe zei dat de straal van de ster bekend is met een nauwkeurigheid van 3 procent, wat zich vertaalt in uitzonderlijke nauwkeurigheid in de grootte van de planeet.
Metcalfe heeft een non-profitorganisatie opgericht om onderzoeksgelden te verzamelen voor het Kepler Asteroseismic Science Consortium. Met het Pale Blue Dot-project kunnen mensen een ster adopteren ter ondersteuning van asteroseismologie, aangezien er geen NASA-financiering is voor asteroseismologie.
"Veel van de expertise hiervoor bestaat in Europa en niet in de VS, dus als kostenbesparende maatregel heeft NASA dit specifieke onderzoek uitbesteed voor de Kepler-missie", zegt Metcalfe, "en NASA kan geen onderzoekers in andere landen financieren."
Ontdek hoe u dit onderzoek kunt helpen door een van de Kepler-sterren te adopteren op de Pale Blue Dot Project-website.
Het Kepler-ruimtevaartuig heeft een fotometer of lichtmeter om veranderingen in de helderheid van de sterren te meten waarop het focust in het Cygnus-gebied aan de hemel.
Metcalfe zei dat het lang duurde om deze ontdekking te verifiëren, aangezien de handtekening van deze zeer kleine exoplaneet moeilijk te bevestigen was, om er zeker van te zijn dat de handtekening niet afkomstig was van andere bronnen, zoals een verduisterende dubbelster.
Kawaler zei dat Kepler fotometergegevens van astronomen stuurt die 'waarschijnlijk de beste zijn die we in ons leven zullen zien', zei hij, eraan toevoegend dat deze nieuwste ontdekking aantoont 'we hebben een bewezen technologie voor het vinden van kleine planeten rond andere sterren'.
"We hebben een planeet ontdekt die kleiner is dan welke dan ook in ons zonnestelsel die om een van de weinige sterren draait die zowel helder als stil is, waar signaaldetectie mogelijk was", zegt Thomas Barclay, hoofdauteur van Nature paper. "Deze ontdekking toont aan dat nabije planeten kleiner en veel groter kunnen zijn dan planeten die rond onze zon draaien."
En zijn er nog meer van dit soort kleine planeten die wachten om gevonden te worden?
Zoals het team in hun paper schreef: "Hoewel een steekproef van slechts één planeet te klein is om te bepalen hoe vaak het zich voordoet, draagt het bij aan de overtuiging dat het voorkomen van de planeet exponentieel toeneemt met afnemende planeetomvang."
Bronnen: telefonisch interview met Travis Metcalfe, Iowa State University, NASA / JPL
