Vanaf 1 maart 2018, 3.741 exoplaneten zijn bevestigd in 2794 systemen, met 622 systemen met meer dan één planeet. Het grootste deel van de eer voor deze ontdekkingen gaat naar de Kepler-ruimtetelescoop, die ongeveer 3500 planeten en 4500 planetaire kandidaten heeft ontdekt. Na al deze ontdekkingen is de focus verschoven van pure ontdekking naar onderzoek en karakterisering.
In dit opzicht zijn planeten die zijn gedetecteerd met behulp van de Transit-methode bijzonder waardevol omdat ze het mogelijk maken deze planeten in detail te bestuderen. Zo ontdekte een team van astronomen onlangs drie Super-aardes in een baan rond een ster die bekend staat als GJ 9827, die slechts 100 lichtjaar (30 parsecs) van de aarde verwijderd is. De nabijheid van de ster en het feit dat de ster in een baan om meerdere superaardes draait, maakt dit systeem ideaal voor gedetailleerde exoplanetenstudies.
De studie, getiteld "Een systeem van drie superaardeën die de late K-Dwarf GJ 9827 bij Thirty Parsecs doorvoeren", verscheen onlangs online. De studie werd geleid door Joseph E. Rodriguez van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics en omvatte leden van de University of Texas in Austin, Columbia University, het Massachusetts Institute of Technology en het NASA Exoplanet Science Institute.
Zoals bij alle ontdekkingen van Kepler, werden deze planeten ontdekt met behulp van de Transit Method (ook bekend als Transit Photometry), waarbij sterren worden gecontroleerd op periodieke helderheidsdalingen. Deze dalingen zijn het resultaat van exoplaneten die voor de ster passeren (d.w.z. doorlopen) ten opzichte van de waarnemer. Hoewel deze methode ideaal is om beperkingen op te leggen aan de grootte en omloopperiodes van een planeet, kan het ook exoplaneetkarakterisering mogelijk maken.
In feite kunnen wetenschappers dingen leren over hun atmosfeer door de spectra te meten die door het licht van de ster worden geproduceerd terwijl het door de atmosfeer van de planeet gaat. In combinatie met radiale snelheidsmetingen van de ster kunnen wetenschappers ook beperkingen opleggen aan de massa en straal van de planeet en dingen bepalen over de inwendige structuur van de planeet.
Omwille van hun studie analyseerde het team de door de K2 missie, die de aanwezigheid van drie Super-Earths rond de ster GJ 9827 (GJ 9827 b, c en d) aantoonde. Sinds ze hun onderzoekspaper in september 2017 voor het eerst hadden ingediend, is de aanwezigheid van deze planeten bevestigd door een ander team van astronomen. Zoals Dr. Rodriguez Space Magazine via e-mail vertelde:
“We ontdekten drie planeten van superaarde-afmetingen in een zeer compacte configuratie. In het bijzonder hebben de drie planeten stralen van 1,6, 1,2 en 2,1 keer de straal van de aarde en draaien ze allemaal om hun gastster binnen 6,2 dagen. We merken op dat dit systeem onafhankelijk (gelijktijdig) is ontdekt door een ander team van Wesleyan University (Niraula et al. 2017). ”
Deze drie exoplaneten zijn vooral interessant omdat de grootste van de twee stralen heeft die ze in het bereik plaatsen tussen rotsachtig of gasvormig zijn. Tot dusver zijn er maar weinig van dergelijke exoplaneten ontdekt, waardoor deze drie een belangrijk doelwit zijn voor onderzoek. Rodriguez legde uit:
“Planeten van superaarde-grootte zijn het meest voorkomende type planeet dat we kennen, maar we hebben er geen in ons eigen zonnestelsel, wat ons vermogen om ze te begrijpen beperkt. Ze zijn vooral belangrijk omdat hun radii de overgang van gesteente naar gas omvatten (zoals ik hieronder in een van de andere reacties bespreek). In wezen zijn planeten die groter zijn dan 1,6 keer de straal van de aarde minder dicht en hebben ze een dikke waterstof- / heliumatmosfeer, terwijl kleinere planeten erg dicht zijn met weinig tot geen atmosfeer. ”
Een ander interessant aspect van deze super-aardes is hoe hun korte omlooptijd - die respectievelijk 1,2, 3,6 en 6,2 dagen zijn - zou resulteren in vrij hoge temperaturen. Kortom, het team schat dat de drie superaardes oppervlaktetemperaturen ervaren van 1172 K (899 ° C; 1650 ° F), 811 K (538 ° C; 1000 ° F) en 680 K (407 ° C; 764 ° F).
Ter vergelijking: Venus - de heetste planeet in het zonnestelsel - ervaart oppervlaktetemperaturen van 735 K (462 ° C; 863 ° F). Dus terwijl de temperaturen op Venus heet genoeg zijn om lood te smelten, zijn de omstandigheden op GJ 9827 b bijna heet genoeg om brons te smelten.
Het belangrijkste van deze ontdekking zijn echter de kansen die het zou kunnen bieden voor exoplaneetkarakterisering. Op slechts 100 lichtjaar van de aarde zal het voor de telescopen van de volgende generatie (zoals de James Webb-ruimtetelescoop) relatief eenvoudig zijn om hun atmosfeer te onderzoeken en een gedetailleerder beeld te krijgen van dit planetenstelsel.
Bovendien bevinden deze drie vreemde planeten zich allemaal in hetzelfde systeem, wat het uitvoeren van observatiecampagnes veel gemakkelijker maakt. Zoals Rodriguez concludeerde:
“Het GJ 9827-systeem is uniek omdat een planeet kleiner is dan deze grens, een planeet groter is en de derde planeet een straal van ~ 1,6 keer de straal van de aarde heeft, precies op die grens. Dus in één systeem hebben we planeten die deze overgang van rots naar gas overspannen. Dit is belangrijk omdat we de atmosfeer van deze planeten kunnen bestuderen, op zoek kunnen gaan naar verschillen in de samenstelling van hun atmosfeer en beginnen te begrijpen waarom deze overgang plaatsvindt bij 1,6 keer de straal van de aarde. Aangezien alle drie de planeten om dezelfde ster draaien, wordt het effect van de gastster constant gehouden in dit "experiment". Als deze drie planeten in GJ 9827 in plaats daarvan om drie afzonderlijke sterren draaiden, zouden we ons dus zorgen moeten maken over hoe de gastster de atmosfeer van de planeet beïnvloedt of beïnvloedt. In het GJ 9827-systeem hoeven we ons hier geen zorgen over te maken, omdat ze om dezelfde ster draaien. ”
