Die Kepler-Mission hat ein System von zwei Planeten in Saturngröße mit vielleicht einem dritten Planeten entdeckt, der nur das 1,5-fache des Radius der Erde beträgt. Während die Nachricht von dieser Entdeckung durch die Ankündigung eines Teams des Europäischen Südobservatoriums eines Systems mit fünf bestätigten Planeten in Neptungröße und möglicherweise zwei weiteren kleineren Planeten etwas gemildert wird, zeigen beide Entdeckungen, dass die Raumfahrzeuge und Techniken, die Astronomen verwenden, um sie zu finden Exoplaneten erzielen die gewünschten Ergebnisse, und die spannende Erforschung von Exoplaneten umfasst jetzt auch die Untersuchung von Multiplanetsystemen. Diese Entdeckung ist das erste Mal, dass mehrere Planeten anhand von Laufzeitvariationen gefunden wurden, die weitere Informationen über Planeten wie ihre Masse liefern können.
"Das Besondere an diesem System ist, dass die Variationen der Transitzeiten groß genug sind, um mit diesen Transitzeiten die Massen dieser Körper zu erfassen", sagte Matthew Holman, Leiter des Kepler-Teams für die Untersuchung des Sterns Kepler-9 im AAAS Science Podcast. Darüber hinaus sollten diese Ergebnisse die Werkzeuge liefern, die Astronomen benötigen, um in Zukunft noch mehr physikalische Bedingungen dieser Planeten - und anderer - zu bestimmen.
Die innere Welt wiegt 0,25 Jupitermasse (80 Erden), während die äußere Welt eine schlankere 0,17 Jupitermasse (54 Erden) ist.
Das Team analysierte sieben Monate lang Daten vom umlaufenden Kepler-Teleskop, und die beiden großen bestätigten Planeten - Kepler-9b und Kepler-9c - durchqueren den Mutterstern mit instabilen Raten. Die Übergangsperioden der Planeten von 19,2 und 38,9 Tagen nehmen im Durchschnitt zu und ab, jeweils mit einer Geschwindigkeit von vier und 39 Minuten pro Umlaufbahn.
„Eine Sache, die unsere Aufmerksamkeit sofort auf sich gezogen hat, ist, dass wir bei vorläufigen Schätzungen zum Zeitpunkt des Transits große Unterschiede in diesem speziellen System festgestellt haben. Wir haben nicht nur mehr als einen Planeten beim Übergang gesehen, sondern ein Planet schien sich zu beschleunigen und einer zu verlangsamen “, sagte Holman.
Da die erste Periode ungefähr doppelt so groß ist wie die andere, haben sie eine Signatur einer sogenannten 2: 1-Orbitalresonanz, bei der Astronomen aufgrund des Gravitations-Push-and-Pulls der Systeme auf allen Objekten große zeitliche Abweichungen erwarten.
"Die Variation der Transitzeiten hängt von der Masse der Planeten ab", sagte Holman Reportern in einer Pressekonferenz, in der die Ergebnisse bekannt gegeben wurden. „Je größer die Masse, desto größer die Variationen. Diese Variationen ermöglichen es uns, die Masse der Objekte zu bestimmen und zu bestätigen, dass es sich um Planeten handelt. “
Das Team bestätigte auch, dass es sich bei den Objekten um Planeten mit Radialgeschwindigkeitsbeobachtungen mit dem Keck I-Teleskop handelte.
Der dritte Planet mit einer Masse, die um ein Vielfaches größer ist als die der Erde, durchquert den Stern in einer innereren Umlaufbahn. Weitere Analysen sind jedoch erforderlich, um zu bestätigen, dass es sich bei dieser Signatur tatsächlich um einen Planeten handelt.
"Wir sind an dieser Stelle sehr vorsichtig, es nur als Planetenkandidaten und nicht als bestätigten Planeten zu bezeichnen", sagte Holman. "Wenn es bestätigt wird, hätte es nur einen Radius von ungefähr 1,5 des Radius der Erde. Es hat eine viel kürzere Umlaufzeit von 1,6 Tagen, ist also sehr nahe an seinem Wirtsstern, sodass wir in der Lage sein sollten, Hinweise auf viele Transite zu sehen. “
Holman fügte hinzu, dass diese Entdeckung - unabhängig davon, ob sie bestätigen können, dass es sich um einen Planeten handelt oder nicht - die Empfindlichkeit von Kepler gegenüber sehr kleinen Signaturen unterstreicht.
Holman sagte, die Planeten seien wahrscheinlich gewandert, um näher an dem Stern zu sein, von dem aus sie bei ihrer Entstehung begonnen hatten. "Wahrscheinlich haben sie sich mit dem Stern gebildet, aber wahrscheinlich haben sie sich an der" Schneegrenze "mehrmals weiter vom Stern entfernt als die Erde gebildet und sind durch einen dynamischen Prozess näher gekommen", sagte er im Wissenschaftspodcast.
Die Resonanz ist eine Signatur dafür, dass eine Art Migration stattgefunden hat, die als konvergente Migration bezeichnet wird, bei der sich Planeten auf den Stern zubewegen und sich auch näher kommen.
Aus all den bisher gesammelten Informationen zum Transit-Timing setzen Astronomen die Migrationsgeschichte dieses Planetensystems zusammen. "Die gesamte Geschichte dieses Systems kann in den uns vorliegenden Informationen verschlüsselt werden", sagte Alycia Weinberger von der Abteilung für Erdmagnetismus der Carnegie Institution. "Ist es nicht cool, dass das Planetensystem heute viel über seine Geschichte zu erzählen hat?"
Kepler sucht nach den Signaturen von Planeten, indem er winzige Abnahmen der Helligkeit von Sternen misst, wenn Planeten sich vor ihnen kreuzen oder sie durchqueren. Die Größe des Planeten kann aus der Änderung der Helligkeit des Sterns abgeleitet werden. Im Juni gaben Missionswissenschaftler bekannt, dass die Mission mehr als 700 Planetenkandidaten identifiziert hat, darunter fünf Systeme mit mehr als einem Planetenkandidaten. Dies ist das erste dieser Systeme, das bestätigt wird.
Der Hauptforscher von Kepler, William Borucki, sagte, das Team arbeite hart daran, diese Kandidaten "in bestätigte Planeten zu verwandeln".
Auf die Frage, warum die Öffentlichkeit an der Kepler-Mission so interessiert zu sein scheint, sagte Borucki: „Wir sprechen eine sehr wichtige Frage an: Gibt es andere Erden da draußen und sind sie häufig? Jede Antwort ist wichtig. Wenn wir Null bekommen, könnte das bedeuten, dass es da draußen im Universum sehr wenig Leben gibt. “
Quellen: Wissenschaft, AAAS Science Podcast, NASA,
