Francois Fressin, a Harvard-Smithsonian Asztrofizikai Központ csillagászja, 2011. december elmúlt a történelembe, amikor az emberiség először fedezte fel egy Föld méretű bolygót egy másik Napszerű csillag körül. Fressin és csapata a Kepler bolygóvadászhajót használta, hogy két sziklás világot találjon - az egyik csak egy kicsit nagyobb, mint a Föld, a másik pedig kissé kisebb, mint a Vénusz.
A két Kepler-20e és 20f elnevezésű bolygó a legkisebb bolygó, amelyet eddig találtak. Átmérőjük 11 000 km (6900 mérföld) és 13 190 km (8200 mérföld) - ez 0,87-szeres és a Föld 1,03-szorosainak felel meg. A csillagászok elvárják, hogy ezeknek a világoknak sziklás összetétele legyen, tehát tömegüknek 1,7-nél kevesebbnek és a Föld háromszorosának kell lennie.
A két világ egy több bolygórendszer részét képezi, amelynek öt bolygója ugyanazon csillag körül helyezkedik el, és körülbelül 1000 fényévnyire található Lyra csillagképében. "Az emberek rámutathatnak erre a területre az égen, és azt mondhatják, hogy itt kezdődött az Föld exo-korszakának korszaka" - mondta Fressin és hozzátette, hogy a két sziklás világ túl közel van csillagukhoz - és így túl meleg - ahhoz, hogy életképesek legyenek.
A Kepler-20e 6,1 naponként kering körül 4,7 millió mérföld távolságban. A Kepler-20f 19,6 naponként kering körül 10,3 millió mérföld távolságban. Szoros pályáik miatt 760 Celsius (1400 fok Fahrenheit) és 426 C (800 fok) hőmérsékletre hevítik őket.
A Naprendszer, ahol ezek a bolygók léteznek, meglehetősen szokatlan, ahol a sziklás és a gáz bolygók váltakoznak helyzetükben, ahelyett, hogy csoportokra bontanák őket, mint a saját Naprendszerünkben.
Az első bolygó egy Neptunusz-szerű világ; aztán az első sziklás bolygó, a Kepler 20e; a következő egy másik Neptunusz-világ; az alábbiakban látható a következő 20f sziklás világ, majd egy másik Neptunusz-szerű gázbolygó.
"Tehát nagy, kicsi, nagy, kicsi, nagy - ami eddig nem hasonlít egyetlen más rendszerhez sem" - mondta David Charbonneau, a Harvard Egyetemen. „Meglepődve találtuk meg ezt a flippelõ bolygók rendszerét. Nagyon különbözik a naprendszerünktől. "
Ezenkívül az összes bolygó nagyon szorosan kompakt, a Nap körül a Merkúr pályáján helyezkedik el.
Ez a szokatlan váltakozó bolygórendszer egyáltalán nem lehet szokatlan, mivel a naprendszerek mintája még mindig viszonylag kicsi.
"Ez valóban problémát jelent a közösség számára, hogy megmagyarázza" - mondta Linda Elkins-Tanton, a Carnegie Intézet tudományos intézetének a Washingtoni Földi Magnetizmus Tanszékén, válaszul a Space Magazine kérdésére egy ilyen rendszer dinamikájáról. "Tényleg kihívást jelentünk a közösség számára, miért történt ez, és valószínűleg az is, hogy naprendszerünk kisebbségben van."
A csillagászok nem gondolják, hogy a Kepler-20 bolygói a jelenlegi helyükön alakultak ki. Ehelyett távolabb kellett kialakulniuk a csillaguktól, majd befelé vándoroltak, valószínűleg kölcsönhatásba lépve az anyag korongjával, ahonnan mindannyian kialakultak. Ez lehetővé tette a világok számára, hogy a változó méretek ellenére fenntartják a rendszeres távolságot.
"Úgy gondoljuk, hogy költöztek, mert nem tudjuk elképzelni mindezt a csillaghoz olyan közel, ahol meleg, és az anyagnak csak egy része szilárd állapotban van" - mondta Charbonneau a Space Magazine-nak. "Úgy gondoljuk, hogy egy Neptunusz-szerű világ születési helye távolabb van a csillagtól, majd az idő múlásával a bolygók bevándorolnak. Nem lepődjünk meg, ha több ilyen rendszert látunk, miközben folyamatosan feltárjuk."
Arra a kérdésre, hogy a Kepler csapata miként találhat „mindkét világ legjobbját” - egy olyan méretű és megfelelő helyen, ahol életre kelhet, Nick Gautier, a Kepler projekttudós elmondta, hogy a következő vagy két évben talán megtalálnak egyet, de a Kepler-missziónak kiterjesztésre lehet szüksége, hogy biztosítsák az exoplanetek Szent Gráljának megtalálását - az olyan, mint a Föld.
Kepler azonosítja az „érdekes tárgyakat” azáltal, hogy kevés csillagot keres, amelyek kissé halványulnak, ami akkor fordulhat elő, amikor egy bolygó keresztezi a csillag arcát. A tranzit bolygó megerősítésére a csillagászok arra várnak, hogy a csillag ingadozzon, amikor a pálya keringő társa gravitációsán meghúzza (egy sugárirányú sebesség néven ismert módszer).
Az egy-néhány földtömegű bolygók sugárirányú sebességjele túl kicsi ahhoz, hogy észlelhető legyen a jelenlegi technológiával. Ezért más technikákat kell alkalmazni annak igazolására, hogy az érdekes tárgy valóban bolygó.
Számos helyzet képes utánozni az átmenő bolygó tompítását. Például egy elsötétülő bináris csillagrendszer, amelynek fénye keveredik a Kepler-20 csillaggal, hasonló jelet hozna létre. Az ilyen csalók kizárása érdekében a csapat lehetséges forgatókönyvek millióit szimulálta a Blender - egyedi szoftverrel, amelyet Fressin és Willie Torres fejlesztettek ki a CfA-ból. Megállapították, hogy az esélyek határozottan támogatják a Kepler-20e és a 20f bolygót.
Fressin és Torres a Blenderrel is megerősítették a Kepler-22b létezését, a csillag lakhatósági zónájában, amelyet a NASA a hónap elején jelentett be. Ez a világ azonban sokkal nagyobb volt, mint a Föld.
"Ezek az új bolygók lényegesen kisebbek, mint bármelyik bolygó, amelyet eddig egy Napszerű csillag körül keringtek" - tette hozzá Fressin.
További olvasáshoz:
Papír be Természet
