Az M törpe, Gliese 876. körüli sziklás bolygó művészi illusztrációja. Kép jóváírása: NSF. Kattints a kinagyításhoz.
Fontos előrelépést tett a saját Naprendszeren túlmutató Föld-szerű bolygók keresésében, egy csillagászok egy csoportja bejelentette, hogy felfedezték a legkisebb, még felfedezett extoláris bolygót. Körülbelül hét és félszer olyan tömegű, mint a Föld, körülbelül kétszeres sugárral, ez lehet az első sziklás bolygó, amelyet valaha egy normál csillag körül keringtek, amely nem sokban különbözik a Napunktól.
A normál csillagok környékén eddig felfedezett közel 150 további ekstrasoláris bolygó nagyobb volt, mint Uránusz, a Föld tömegének körülbelül 15-szerese jég óriás.
"Folyamatosan toljuk az észlelhető határokat, és egyre közelebb kerülünk a Föld megtalálásához" - mondta Steven Vogt, a csapat tagja, a Kaliforniai Egyetem csillagászati és asztrofizikai professzora a Santa Cruz-ban.
? A mai eredmények fontos lépés az egyik legmélyebb kérdés megválaszolásához, amelyet az emberiség feltehet: Egyedül vagyunk az univerzumban? mondta Michael Turner, a Nemzeti Tudományos Alapítvány Matematikai és Fizikai Tudományos Igazgatóságának vezetője, amely részben finanszírozta a kutatást.
Az újonnan felfedezett "szuper Föld"? a Gliese 876 csillagot kering, amely mindössze 15 fényévnyire van az Aquarius csillagkép irányában. Ennek a csillagnak két nagyobb, Jupiter méretű bolygója is van. Az új bolygó mindössze két nap alatt korbácsolja a csillag körül, és olyan közel van a csillag felületéhez, hogy hőmérséklete valószínűleg 400–750 fok Fahrenheit (200–400 Celsius fok) fölé emelkedik? A sütőszerű hőmérsékletek túl melegek az élethez, mint mi tudd.
Ennek ellenére az a képesség, hogy felismerje a bolygó által a csillagban kiváltott apró hullámokat, a csillagászoknak abban bizalmat adnak, hogy képesek lesznek még kisebb sziklás bolygót is felismerni az élet számára barátságosabb pályákon.
"Ez a legkisebb extrasoláris bolygó, amelyet még észleltek, és a sziklás szárazföldi bolygók új osztályának első" - mondta Paul Butler, a washingtoni Carnegie Intézet csapattagja. "Olyan, mint a Föld nagyobb unokatestvére."
A csapat a Gliese 876-on keringő, körülbelül 5,9 Föld tömegű minimális tömeget 1,9 napos időtartammal, 0,021 csillagászati egység (AU) vagy 2 millió mérföld távolságán mérve, 5,9 föld tömegű.
Noha a csapatnak nincs közvetlen bizonyítéka arra, hogy a bolygó sziklás, alacsony tömege megakadályozza, hogy a Jupiterhez hasonlóan tartson gázt. Három másik állítólagos sziklás bolygóról számoltak be, de egy pulzár körül keringnek, egy felrobbant csillag villogó holttestét.
"Ez a bolygó válaszol egy ősi kérdésre" - mondta Geoffrey Marcy, a csapatvezető, a Berkeley-i Kaliforniai Egyetem csillagászati professzora. Arisztotelész és Epikurosz görög filozófusok több mint 2000 évvel ezelőtt vitatkoztak arról, hogy vannak-e más Föld-szerű bolygók. Most először van bizonyíték egy sziklás bolygóra egy normál csillag körül. ”
Marcy, Butler, Jack Lissauer, a NASA / Ames Kutatóközpont elméleti csillagásza, valamint posztdoktori kutató, Eugenio J. Rivera, a Kaliforniai Egyetem Obszervatóriuma / Lick Obszervatórium, az UC Santa Cruz-ban ma (június 13-án, hétfőn) mutatták be sajtójukat. konferencia az NSF-ben, Arlington, Va.
A Hawaii Keck Obszervatóriumban végzett kutatásukat az NSF, a Nemzeti Repülési és Űrügynökség, a Kaliforniai Egyetem és a washingtoni Carnegie Intézet támogatta.
Az eredményeket részletező papírt benyújtották az Astrophysical Journal-nak. A társszerzők Steven Vogt és Gregory Laughlin, a kaliforniai egyetem Lick Obszervatóriuma, Santa Cruz; Debra Fischer, a San Francisco Állami Egyetem; és Timothy M. Brown, az NSF Nemzeti Légkörkutatási Központja, Boulder, Colorado.
A Gliese 876 (vagy GJ 876) egy kicsi, vörös csillag, amelyet M törpének neveznek? a leggyakoribb csillagtípus a galaxisban. Az Aquarius csillagképben található, és a Nap tömegének körülbelül egyharmadánál a legkisebb csillag, amely körül a bolygót fedezték fel. Butler és Marcy 1998-ban fedezte fel az első bolygót; gáz óriásnak bizonyult, körülbelül kétszerese a Jupiter tömegének. Aztán, 2001-ben, beszámoltak egy második bolygóról, egy másik gázipari óriásról, amely a Jupiter tömegének körülbelül fele. A kettő rezonáns keringő pályáin van, a külső bolygónak 60 napot kell tartania a csillag keringésére, a belső óriási bolygó kétszerese alatt.
Lissauer és Rivera elemezte a Gliese 876 rendszer Keck-adatait annak érdekében, hogy modellezzék a két ismert bolygó szokatlan mozgásait, és három évvel ezelőtt befejezték, hogy lehet, hogy van egy kisebb, a csillag körül keringő harmadik bolygó. Valójában, ha nem vették volna figyelembe a két ismert bolygó közötti rezonáns kölcsönhatást, soha nem látnák a harmadik bolygót.
"Volt egy olyan modellünk, amelyben a két bolygó kölcsönhatásba lép, de amikor megvizsgáltuk a két bolygó modellje és a tényleges adatok közötti különbséget, találtunk egy aláírást, amelyet harmadik bolygóként lehet értelmezni" - mondta Lissauer.
A három bolygó modellje következetesen jobban illeszkedett az adatokhoz - tette hozzá Rivera. "De mivel a harmadik bolygó jele nem volt túl erős, nagyon óvatosak voltunk egy új bolygó bejelentéséről, amíg több adatunk nem volt" - mondta.
A Keck-távcső nagy felbontású spektrométerének (HIRES) közelmúltbeli fejlesztései kritikus új adatokat szolgáltattak. A HIRES-t tervező és építő Vogt tavaly augusztusban a UC Santa Cruz UC Obszervatóriumok / Lick Observatory Laboratories műszaki személyzetével működött együtt, hogy frissítse a spektrométer CCD (töltéscsatolt eszköz) detektorát.
"A frissített HIRES magasabb pontosságú adatai bizalmat adnak nekünk ebben az eredményben" - mondta Butler.
A csapatnak meggyőző adatai vannak a csillaghoz közel, körülbelül 10 csillag sugarú körüli körüli keringő bolygóról. Ez kevesebb, mint egytizedével meghaladja a Merkúr pályáját a Naprendszerünkben.
"Két napos pályán kb. 200 Celsius fok van, túl forró a folyékony víz számára." - mondta Butler. „Ez arra a következtetésre vezet minket, hogy ennek a dolognak a valószínűbb összetétele olyan, mint a Naprendszer belső bolygói? egy nikkel-vas szikla, egy sziklás bolygó, egy földi bolygó. ”
"A bolygó tömege könnyen megtarthatja a légkört" - jegyezte meg Laughlin, az UC Santa Cruz csillagászati docens professzora. - Még mindig sziklás bolygónak tekintik, valószínűleg vasmaggal és szilíciumköpenyvel. Még sűrű, párás vízréteggel is lehet. Úgy gondolom, hogy az, amit itt látunk, valami középértékű egy valódi szárazföldi bolygó, például a Föld, valamint az Uránusz és a Neptunusz jég óriások forró változata között. "
A továbbfejlesztett számítógépes szoftverrel kombinálva a csapat által a Keck HIRES spektrométerére kifejlesztett új CCD (töltéscsatolt eszköz) detektorok másodpercenként egy méteren belül meg tudják mérni a csillag Doppler sebességét? emberi gyalogsebesség? a korábbi három méteres másodperc pontosság helyett. Ez a javított érzékenység lehetővé teszi a bolygó-vadászcsapat számára, hogy észlelje egy Föld-szerű bolygó gravitációs hatását az M törpe csillagok, mint például a Gliese 876 lakhatósági övezetében.
"Egy teljesen új rendszert állítunk elő Keck-en, hogy másodpercenként egy méteres pontosságot érjünk el, megháromszorozva a régi pontosságunkat. Ez lehetővé tenné a Föld tömegű bolygók látását a napsütéses csillagok körül a következő években" - mondta Butler.
"Az UC Santa Cruz és a Lick Obszervatórium csapata hatalmas mennyiségű optikai, műszaki és detektormunkát végzett, hogy a Keck-távcső egy sziklás bolygóvadász legyen, a világ legjobbja" - tette hozzá Marcy.
Lissauer-t is izgatja egy újabb feat, amelyet a folyóirathoz benyújtott cikkben jelentettek. Ez az első alkalom, hogy Rivera és Laughlin a csillagrendszer pályájának látószögének dőlését csak a csillag megfigyelt Doppler-hulláma alapján határozta meg. A két Jupiter méretű bolygó kölcsönhatásának dinamikus modelljeivel kiszámíthatták a két óriásbolygó tömegét az ovális pályájuk megfigyelt alakjai és precessziós aránya alapján. A precesszió a bolygó elliptikus pályájának hosszú tengelyének lassú fordulása.
Megmutatták, hogy az orbitális sík 40 ° -kal dől el a látóvonalunk felé. Ez lehetővé tette a csapat számára, hogy a harmadik bolygó valószínűbb tömegét hét és fél Föld tömegként becsülje meg.
"Ebben a tanulmányban sokkal dinamikusabb modellezés szerepel, mint bármely korábbi vizsgálatban, sokkal több" - mondta Lissauer.
A csapat azt tervezi, hogy folytatja a Gliese 876 csillag megfigyelését, de szívesen talál más földi bolygót a 150 vagy több M törpe bolygó között, amelyeket Keck-rel rendszeresen megfigyelnek.
"Eddig szinte nem találunk Jupiter-tömegű bolygót az általunk megfigyelt M törpe csillagok között, ami azt sugallja, hogy ehelyett kisebb tömegbolygók nagy lélekszámú lakossága lesz" - jegyezte meg Butler.
Eredeti forrás: Carnegie Institute sajtóközlemény
