Tutkijat ovat löytäneet uuden planeetan, joka kiertää Auringon kaltaista tähteä, ja eksoplaneetta on pienin tähän mennessä löydetty Kepler-tehtävän tiedoista. Planeetta Kepler-37b on pienempi kuin Merkurius, mutta hieman suurempi kuin Maan Kuu. Planeetan löytö tuli yhteistyöstä Kepler-tieteilijöiden ja kansainvälisten tutkijoiden yhteenliittymän välillä, joka käyttää asteroseismologiaa – mittaa jatkuvien tähtien järistysten aiheuttamia värähtelyjä tähden kirkkaudessa ja muuttaa tähden valon pienet vaihtelut ääniksi.
'Se on periaatteessa tähden kuuntelemista mittaamalla ääniaaltoja', sanoi Steve Kawaler, Iowan osavaltion yliopistosta Yhdysvalloista ja tutkimusryhmän jäsen. 'Mitä suurempi tähti, sitä matalampi sen kappaleen taajuus tai 'korkeus'.'
Astroseismologien tekemät mittaukset antoivat Kepler-tutkimusryhmälle mahdollisuuden mitata tarkemmin pienen Kepler-37b:n ja paljastaa kaksi muuta planeettaa samassa planeettajärjestelmässä: toinen hieman Maata pienempi ja toinen kaksi kertaa suurempi.
Vaikka Kepler 37b on todennäköisesti kivinen planeetta, tämä ei olisi hyvä paikka ihmisille. Se on todennäköisesti erittäin kuuma – kytevä pinta ja ilman ilmakehää.
'Erittäin pienen kokonsa, joka on samanlainen kuin Maan kuu, ja erittäin säteilytetyn pinnan vuoksi, Kepler-37b on hyvin todennäköisesti kiviplaneetta, jossa ei ole ilmakehää tai vettä, ja se on samanlainen kuin Merkurius', ryhmä kirjoitti paperissaan, joka oli julkaistu tällä viikolla Nature-lehdessä. 'Näin pienen planeetan havaitseminen osoittaa ensimmäistä kertaa, että tähtijärjestelmissä on planeettoja, jotka ovat paljon pienempiä ja paljon suurempia kuin mikään, mitä näemme omassa aurinkokunnassamme.'
Isäntätähti Kepler-37 on noin 210 valovuoden päässä Maasta Lyyran tähdistössä. Kaikki kolme planeettaa kiertävät tähteä pienemmällä etäisyydellä kuin Merkurius on Auringosta, mikä viittaa siihen, että ne ovat erittäin kuumia, epävieraanvaraisia maailmoja. Kepler-37b kiertää 13 päivän välein alle kolmanneksen Merkuriuksen etäisyydellä Auringosta. Tämän kytevän planeetan arvioitu pintalämpötila, yli 800 Fahrenheit-astetta (700 Kelviniä), olisi tarpeeksi kuuma sulattamaan sinkin pennin. Kepler-37c ja Kepler-37d kiertävät 21 päivän ja 40 päivän välein.
Taiteilijan käsitys Kepler-37b:stä. Planeetta on hieman suurempi kuin kuumme, ja sen koko on noin kolmasosa Maan koosta. Luotto:
NASA/Ames/JPL-Caltech
Tähtien koko on tiedettävä, jotta planeetan koko voidaan mitata tarkasti. Saadakseen lisätietoa Kepler-37-tähden ominaisuuksista tutkijat tutkivat kiehuvan liikkeen tuottamia ääniaaltoja tähden pinnan alla.
'Tähtiseismologian tekniikka on analoginen sen kanssa, kuinka geologit käyttävät maanjäristysten tuottamia seismisä aaltoja tutkiakseen maan sisärakennetta', sanoi Travis Metcalfe, joka on osa Kepler Asteroseismic Science Consortiumia.
Ääniaallot kulkevat tähteen ja tuovat tietoa takaisin pintaan. Aallot aiheuttavat värähtelyjä, joita Kepler havaitsee tähden kirkkauden nopeana välkkymisenä. Pienten tähtien kirkkauden tuskin havaittavissa olevat korkeataajuiset värähtelyt ovat vaikeimpia mitata. Tästä syystä useimmat esineet, jotka on aiemmin altistettu asteroseismiselle analyysille, ovat suurempia kuin aurinko.
'Näitä värähtelyjä on tutkittu pitkään omalla Auringollamme', Metcalfe kertoi Universe Today -lehdelle, 'mutta Kepler-tehtävä laajensi sen satoihin Auringon kaltaisiin tähtiin. Kepler-37 on siistein tähti ja pienin tähti, joka on mitattu asterosiesmologialla.'
Kepler-37:n säde on vain kolme neljäsosaa Auringosta. Metcalfe sanoi, että tähden säde tunnetaan 3 prosentin tarkkuudella, mikä tarkoittaa poikkeuksellista tarkkuutta planeetan koossa.
Metcalfe perusti voittoa tavoittelemattoman organisaation auttaakseen keräämään tutkimusrahoitusta Kepler Asteroseismic Science Consortiumille. Pale Blue Dot Project antaa ihmisille mahdollisuuden omaksua tähti tukeakseen asteroseismologiaa, koska NASA ei rahoita asteroseismologiaa.
'Suurin osa asiantuntemuksesta on Euroopassa eikä Yhdysvalloissa, joten kustannussäästötoimenpiteenä NASA ulkoisti tämän tutkimuksen Kepler-tehtävää varten', Metcalfe sanoi, 'ja NASA ei voi rahoittaa tutkijoita muissa maissa.'
Ota selvää, kuinka voit auttaa tätä tutkimusta ottamalla käyttöön yhden Kepler-tähdistä Pale Blue Dot -projektin verkkosivusto.
Kepler-avaruusalus kantaa fotometriä tai valomittaria, jolla mitataan tähtien kirkkauden muutoksia taivaalla Cygnus-alueella.
Kepler Mission Star Field. Carter Robertsin Eastbay Astronomical Societysta Oaklandissa, Kaliforniassa sijaitseva kuva, jossa näkyy taivaan Linnunradan alue, johon Kepler-avaruusalus/fotometri osoittaa. Jokainen suorakulmio osoittaa tietyn taivaan alueen, jonka Kepler-fotometrin jokainen CCD-elementti peittää. CCD-elementtejä on yhteensä 42 pareittain, joista jokainen koostuu neliöstä. Luotto: Carter Roberts / Eastbay Astronomical Society.
Metcalfe sanoi, että tämän löydön tarkistaminen kesti kauan, koska tämän hyvin pienen eksoplaneetan allekirjoitusta oli vaikea vahvistaa, jotta varmistua siitä, ettei allekirjoitus ollut peräisin muista lähteistä, kuten pimentävästä kaksoitähdestä.
Kawaler sanoi, että Kepler lähettää tähtitieteilijöille fotometriatietoja, jotka ovat 'todennäköisesti parasta, mitä näemme elämämme aikana', hän sanoi ja lisäsi, että tämä uusin löytö osoittaa, että 'meillä on todistettu tekniikka pienten planeettojen löytämiseksi muiden tähtien ympäriltä'.
'Löysimme planeetan, joka on pienempi kuin mikään aurinkokuntamme, joka kiertää yhtä harvoista tähdistä, joka on sekä kirkas että hiljainen ja jolla signaalin havaitseminen oli mahdollista', sanoi Thomas Barclay, Nature-paperin johtava kirjoittaja. 'Tämä löytö osoittaa, että lähellä olevat planeetat voivat olla pienempiä ja paljon suurempia kuin aurinkoamme kiertävät planeetat.'
Ja onko siellä lisää tällaisia pieniä planeettoja, jotka vain odottavat löytävänsä?
Kuten ryhmä kirjoitti paperissaan: 'Vaikka vain yhdestä planeettasta koostuva näyte on liian pieni käytettäväksi esiintymistiheyden määrittämiseen, se antaa painoarvoa uskolle, että planeettojen esiintyminen lisääntyy eksponentiaalisesti planeetan koon pienentyessä.'
Lähteet: puhelinhaastattelu Travis Metcalfen kanssa, Iowan osavaltion yliopisto , NASA/JPL