De Kepler-missie heeft een systeem ontdekt van twee planeten van Saturnusformaat met misschien een derde planeet die slechts 1,5 keer de straal van de aarde is. Hoewel het nieuws van deze ontdekking enigszins getemperd wordt door de aankondiging door een team van de European Southern Observatory van een systeem met vijf bevestigde planeten van Neptunusformaat en misschien twee extra kleinere planeten, benadrukken beide ontdekkingen dat het ruimtevaartuig en de technieken die astronomen gebruiken om te vinden exoplaneten krijgen de gewenste resultaten en opwindend exoplanetenonderzoek omvat nu de studie van multiplanetsystemen. Deze ontdekking is de eerste keer dat meerdere planeten werden gevonden door te kijken naar variaties in transittijd, die meer informatie kunnen geven over planeten, zoals hun massa.
"Het bijzondere aan dit systeem is dat de variaties in transittijden groot genoeg zijn, dat we deze transittiming kunnen gebruiken om de massa van deze lichamen te detecteren", zegt Matthew Holman, Kepler-teamleider voor de studie van ster Kepler-9 , sprekend op de AAAS Science podcast. Bovendien zouden deze bevindingen de instrumenten moeten bieden die astronomen nodig hebben om in de toekomst nog meer fysieke omstandigheden van deze planeten - en andere - te bepalen.
De binnenwereld weegt 0,25 Jupiter-massa (80 aardes), terwijl de buitenwereld een slankere 0,17 Jupiter-massa is (54 aardes).
Het team analyseerde zeven maanden aan gegevens van de Kepler-telescoop in een baan om de aarde, en de twee grote bevestigde planeten - Kepler-9b en Kepler-9c - passeren de moederster met onstabiele snelheden. De overgangsperioden van 19,2 en 38,9 dagen van de planeten nemen gemiddeld toe en af, respectievelijk met een snelheid van vier en 39 minuten per baan.
“Een ding dat meteen onze aandacht trok, is dat we bij het maken van voorlopige schattingen ten tijde van de doorvoer grote variaties zagen in dit specifieke systeem. We hebben niet alleen meer dan één planeet zien passeren, maar één planeet leek te versnellen en één te vertragen, 'zei Holman.
Omdat de ene periode ongeveer twee keer de andere is, hebben ze een signatuur van wat een 2: 1 orbitale resonantie wordt genoemd, waarbij astronomen grote timingvariaties verwachten te zien vanwege de orbitale zwaartekracht push en pull die het systeem op alle objecten heeft.
"De variatie in transittijden hangt af van de massa van de planeten", vertelde Holman tijdens een persconferentie aan verslaggevers. 'Hoe groter de massa, hoe groter de variaties. Door deze variaties kunnen we de massa van de objecten bepalen en kunnen we bevestigen dat het planeten zijn. ”
Het team bevestigde ook dat de objecten planeten waren met radiale snelheidswaarnemingen met de Keck I-telescoop.
De derde planeet, met een massa die meerdere malen groter is dan die van de aarde, gaat door de ster in een meer inwendige baan, maar verdere analyse is nodig om te bevestigen dat deze handtekening eigenlijk een planeet is.
"We zijn op dit moment heel voorzichtig om het alleen een planeetkandidaat te noemen in plaats van een bevestigde planeet", zei Holman. "Als het wordt bevestigd, zou het slechts een straal hebben van ongeveer 1,5 die van de aarde. Het heeft een veel kortere omlooptijd van 1,6 dagen, dus het is heel dicht bij zijn gastster, dus we zouden het bewijs van veel transits moeten kunnen zien. ”
Holman voegde eraan toe dat deze ontdekking - ongeacht of ze kunnen bevestigen dat dit een planeet is of niet - de gevoeligheid van Kepler voor zeer kleine handtekeningen benadrukt.
Holman zei dat de planeten waarschijnlijk zijn gemigreerd om dichter bij de ster te zijn van waaruit ze begonnen toen ze zich vormden. "Waarschijnlijk vormden ze zich met de ster, maar waarschijnlijk vormden ze zich verder naar buiten op de" sneeuwgrens "verschillende keren verder van de ster dan de aarde is, en door een dynamisch proces dichterbij te komen," zei hij in de Science-podcast.
De resonantie is een handtekening dat er een soort migratie heeft plaatsgevonden, convergente migratie genaamd, waarbij planeten naar de ster toe bewegen en ook dichter bij elkaar komen.
Van alle tot nu toe verzamelde informatie over de transittiming verzamelen astronomen de migratiegeschiedenis van dit planetaire systeem. 'De hele geschiedenis van dat systeem kan worden gecodeerd in de informatie die we hebben', zegt Alycia Weinberger, van de afdeling Terrestrial Magnetism van de Carnegie Institution. "Is het niet cool dat hoe het planetaire systeem er vandaag uitziet, ons veel te vertellen heeft over zijn geschiedenis?".
Kepler zoekt naar de handtekeningen van planeten door kleine dalingen in de helderheid van sterren te meten wanneer planeten elkaar kruisen of passeren. De grootte van de planeet kan worden afgeleid uit de verandering in de helderheid van de ster. In juni kondigden missiewetenschappers aan dat de missie meer dan 700 planeetkandidaten heeft geïdentificeerd, waaronder vijf systemen met meer dan één planeetkandidaat. Dit is het eerste van die systemen dat wordt bevestigd.
De hoofdonderzoeker van Kepler, William Borucki, zei dat het team hard werkt om van deze kandidaten 'bevestigde planeten' te maken.
Op de vraag waarom het publiek zo geïnteresseerd lijkt in de Kepler-missie, zei Borucki: 'We pakken een zeer belangrijke vraag aan, namelijk: zijn er nog andere aarden en komen ze vaak voor? Elk antwoord is belangrijk. Als we nul krijgen, kan dat betekenen dat er heel weinig leven is in het universum. '
Bronnen: Science, AAAS Science podcast, NASA,
