Грудень 2011 року увійде в історію, коли людство вперше змогло виявити планету розміру Землі навколо іншої зірки, схожої на Сонце, заявив Франсуа Фресін, астроном з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики. Фресін та його команда використовували космічний корабель для полювання на планету Кеплер, щоб знайти два скелясті світи - один трохи більший за Землю, а другий трохи менший за Венеру.
Дві планети, названі Kepler-20e і 20f, - це найменші планети, знайдені на сьогоднішній день. Вони мають діаметр 11 000 км (6 900 миль) і 13 190 км (8 200 миль) - еквівалент 0,87 і 1,03 рази більше від Землі. Астрономи очікують, що у цих світах є скелясті композиції, тому їх маса повинна бути меншою ніж 1,7 і 3 рази від земної.
Два світи є частиною багатопланетної системи з п’ятьма планетами навколо однієї зірки і розташований приблизно за 1000 світлових років у сузір’ї Ліри. "Люди можуть вказати на цю зону в небі і сказати, що саме тут почалася епоха екзо-Землі", - сказала Фресін, додавши, що два скелясті світи занадто близькі до своєї зірки - і, отже, занадто жарко -, щоб бути заселеними.
Кеплер-20е орбітує кожні 6,1 дня на відстані 4,7 мільйона миль. Kepler-20f орбітує кожні 19,6 днів на відстані 10,3 мільйона миль. Завдяки тісним орбітам вони нагріваються до температури 760 Цельсія (1400 градусів за Фаренгейтом) і 426 С (800 градусів.)
Сонячна система, де існують ці планети, є досить незвичною, де скелясті та газові планети чергуються у своїх положеннях, а не розділяються на групи, як у нашій власній Сонячній системі.
Перша планета - це світ, що нагадує Нептун; потім перша скеляста планета, Кеплер 20е; далі - ще один Нептуновий світ; далі - наступний скельний світ 20f, а потім ще одна планета, що нагадує Нептун.
"Отже, великий, маленький, великий, маленький, великий, - на відміну від будь-якої іншої системи досі", - сказав Девід Чарбонно з Гарвардського університету. «Ми були здивовані, виявивши цю систему планет, що перекидаються. Це дуже відрізняється від нашої Сонячної системи ».
Крім того, всі планети дуже тісно компактні, що лежать в орбіті Меркурія навколо нашого Сонця.
Ця незвичайна система змінних планет може взагалі не бути незвичною, оскільки наш зразок сонячних систем ще порівняно малий.
"Це справді є проблемою для нашої спільноти", - сказала Лінда Елкінс-Тантон, директор департаменту земного магнетизму Інституту Карнегі у Науці у Вашингтоні, відповідаючи на запитання, яке поставив Space Magazine про динаміку такої системи. "Ми справді кидаємо виклик громаді з тієї причини, чому це сталося, і, можливо, наша Сонячна система може бути в меншості".
Астрономи не вважають, що планети Kepler-20 сформувались у своїх поточних місцях. Натомість вони, мабуть, утворилися далі від своєї зірки і потім мігрували всередину, ймовірно, завдяки взаємодії з диском матеріалу, з якого вони всі утворилися. Це дозволило світам зберігати регулярний інтервал, незважаючи на змінні розміри.
"Ми вважаємо, що вони мігрували, тому що ми не можемо уявити всі ці речі так близько до зірки, де тепло і лише частина матеріалу знаходиться в твердій формі", - заявив Шарбонно для Space Magazine. "Ми вважаємо, що місце народження світу, що нагадує Нептун, знаходиться далі від зірки, і з часом планети мігрують. Ми не здивуємось, якщо ми побачимо більше таких систем, як ми продовжуємо вивчати".
На запитання, коли команда Kepler може знайти планету "кращого з обох світів" - потрібного розміру та в потрібному місці для проживання, Нік Готьє, науковець проекту Kepler, сказав, що вони можуть знайти її в найближчі рік-два, але Місії Кеплера може знадобитися розширення, щоб забезпечити пошук Святого Граалу екзопланет - такого, як Земля.
Кеплер визначає "об'єкти, що цікавлять", шукаючи зірок, які трохи тьмяніють, що може статися, коли планета перетинає обличчя зірки. Щоб підтвердити перехідну планету, астрономи шукають, як зірка коливається, оскільки вона гравітаційно тягне її супутника по орбіті (метод, відомий як радіальна швидкість).
Сигнал радіальної швидкості для планет, що важать від однієї до кількох земних мас, занадто малий, щоб виявити за сучасними технологіями. Тому для підтвердження того, що об'єкт, що цікавить, є справді планетою, необхідно використовувати інші методи.
Різноманітні ситуації можуть імітувати затемнення планети, що минає. Наприклад, затемнююча двійкова зіркова система, світло якої змішується зі зіркою Kepler-20, створило б подібний сигнал. Щоб виключити таких самозванців, команда змоделювала мільйони можливих сценаріїв за допомогою Blender - спеціального програмного забезпечення, розробленого Фрессіном та Віллі Торрес із CfA. Вони дійшли висновку, що шанси на користь того, що Kepler-20e та 20f є планетами.
Фресін та Торрес також використовували Блендера, щоб підтвердити існування Кеплера-22b, планети в зоні проживання своєї зірки, про що НАСА оголосила на початку цього місяця. Однак цей світ був набагато більшим за Землю.
"Ці нові планети значно менші, ніж будь-яка планета, яка знаходилась дотепер навколо орбіти сонця", - додала Фрессін.
Для подальшого читання:
Папір в Природа
