Дві планети, які спочатку виявила місія «Кеплер», можуть бути не такими, як ми думали. На підставі початкової характеристики ці планети вважалися скелястими тілами, дещо більшими за Землю. Але продовження спостережень дало дані, які вказують на те, що щільність планет набагато менша, ніж ми вважали спочатку. І єдиний реалістичний спосіб отримати таку щільність, яку вони, здається, мають зараз, це якщо значну частину їхнього об’єму займає вода чи подібна рідина.
У нашій Сонячній системі є подібні тіла, зокрема супутник Європа, який має кам’янисте ядро, оточене водяною оболонкою, покритою льодом. Але ці нові планети знаходяться набагато ближче до зірки-господаря, а це означає, що їхні поверхні, ймовірно, є розмитою межею між величезним океаном і заповненою парою атмосферою.
давайте переглянемо це
Існує два основні методи пошуку екзопланети. Одна з них полягає в тому, щоб спостерігати за провалами світла від зірки, спричиненими планетами, чия орбіта проходить між зіркою та Землею. По-друге, визначити, чи світло від зірки періодично зміщується до більш червоної чи синьої довжини хвилі, спричинене рухом зірки через гравітаційне тяжіння планет, що обертаються навколо неї.
Будь-який із цих методів може визначити, чи є планета чи ні. Але наявність обох дає нам багато інформації про планету. Кількість світла, блокованого планетою, може дати нам оцінку її розміру. Величина червоного та синього зміщення світла зірок може вказувати на масу планети. З обома ми можемо знати його щільність. А щільність обмежує типи матеріалів, з яких він може бути виготовлений: низька щільність означає багатий газом, висока щільність означає скелястий із багатим металом ядром.
Це саме те, що ми змогли зробити з системою Kepler-138. Дані цих двох методів свідчать про те, що система містить три планети. Kepler-138b виглядає як невелике кам'яне тіло розміром з Марс. І Kepler-138c, і Kepler-138d належали до категорії суперземель: скелясті планети, дещо більші за Землю та значно масивніші. Усі вони оберталися досить близько від Kepler-138a, найвіддаленішої зірки червоного карлика (Kepler-138d), що обертається на 0,15 астрономічних одиниць (одна астрономічна одиниця — типова відстань між Землею та Сонцем).
Загалом, у цій системі не було нічого незвичайного, що потребувало б повторного розгляду. Але дослідники вважали, що це хороший кандидат для вивчення атмосфери планети. У той час як планета блокуватиме все світло під час проходження повз головної зірки, невелика кількість світла пройде через атмосферу на шляху до Землі. І молекули в цій атмосфері поглинатимуть хвилі певної довжини, що дозволить нам розпізнати їхню присутність.
Щоб провести це дослідження, команда дослідників отримала дані від космічних телескопів Хаббла та Шпіцера, зафіксовані на момент проходження Kepler-138d перед зіркою. І тоді все почало ставати дивним.
Ревізії на ревізіях
З трьома планетами, розташованими на невеликій території біля червоного карлика, вони досить близько одна до одної, щоб впливати на свої орбіти. Це створює так звані «варіації часу проходження», що означає, що планета не наближається до свого господаря в той час, коли її орбіта зазвичай приведе туди. Наприклад, одна з планет може перебувати в такому положенні, коли її гравітаційне тяжіння сповільнить іншу, через що її транзит почнеться трохи пізніше, ніж передбачають розрахунки.
Він також може надати межі для оцінки маси планети, тому добре мати точні вимірювання коливань часу проходження. А оскільки спостереження Хаббла та Спітцера відбулися досить довго після даних Кеплера, це означало, що ми могли обчислити варіації протягом семирічного періоду.
Виявилося, що ми не можемо. Якщо ви оцінили маси на основі вимірювань Кеплера, а потім спробували використати їх для прогнозування транзитів у наступних вимірюваннях, ви зазнали б невдачі. Фактично все було перевернуто з ніг на голову. «Жодна модель трьох планет не може одночасно відтворити час проходження Kepler-138d Кеплера, HST і Спітцера», – підсумовують дослідники.
Мабуть, це звучить незручно. Але якщо модель із трьома планет не вдалася, у дослідників була очевидна альтернатива: замість цього спробувати модель із чотирма планетами. І йому вдалося зрозуміти ці дані. Він також надав оцінку...
Дві планети, які спочатку виявила місія «Кеплер», можуть бути не такими, як ми думали. На підставі початкової характеристики ці планети вважалися скелястими тілами, дещо більшими за Землю. Але продовження спостережень дало дані, які вказують на те, що щільність планет набагато менша, ніж ми вважали спочатку. І єдиний реалістичний спосіб отримати таку щільність, яку вони, здається, мають зараз, це якщо значну частину їхнього об’єму займає вода чи подібна рідина.
У нашій Сонячній системі є подібні тіла, зокрема супутник Європа, який має кам’янисте ядро, оточене водяною оболонкою, покритою льодом. Але ці нові планети знаходяться набагато ближче до зірки-господаря, а це означає, що їхні поверхні, ймовірно, є розмитою межею між величезним океаном і заповненою парою атмосферою.
давайте переглянемо це
Існує два основні методи пошуку екзопланети. Одна з них полягає в тому, щоб спостерігати за провалами світла від зірки, спричиненими планетами, чия орбіта проходить між зіркою та Землею. По-друге, визначити, чи світло від зірки періодично зміщується до більш червоної чи синьої довжини хвилі, спричинене рухом зірки через гравітаційне тяжіння планет, що обертаються навколо неї.
Будь-який із цих методів може визначити, чи є планета чи ні. Але наявність обох дає нам багато інформації про планету. Кількість світла, блокованого планетою, може дати нам оцінку її розміру. Величина червоного та синього зміщення світла зірок може вказувати на масу планети. З обома ми можемо знати його щільність. А щільність обмежує типи матеріалів, з яких він може бути виготовлений: низька щільність означає багатий газом, висока щільність означає скелястий із багатим металом ядром.
Це саме те, що ми змогли зробити з системою Kepler-138. Дані цих двох методів свідчать про те, що система містить три планети. Kepler-138b виглядає як невелике кам'яне тіло розміром з Марс. І Kepler-138c, і Kepler-138d належали до категорії суперземель: скелясті планети, дещо більші за Землю та значно масивніші. Усі вони оберталися досить близько від Kepler-138a, найвіддаленішої зірки червоного карлика (Kepler-138d), що обертається на 0,15 астрономічних одиниць (одна астрономічна одиниця — типова відстань між Землею та Сонцем).
Загалом, у цій системі не було нічого незвичайного, що потребувало б повторного розгляду. Але дослідники вважали, що це хороший кандидат для вивчення атмосфери планети. У той час як планета блокуватиме все світло під час проходження повз головної зірки, невелика кількість світла пройде через атмосферу на шляху до Землі. І молекули в цій атмосфері поглинатимуть хвилі певної довжини, що дозволить нам розпізнати їхню присутність.
Щоб провести це дослідження, команда дослідників отримала дані від космічних телескопів Хаббла та Шпіцера, зафіксовані на момент проходження Kepler-138d перед зіркою. І тоді все почало ставати дивним.
Ревізії на ревізіях
З трьома планетами, розташованими на невеликій території біля червоного карлика, вони досить близько одна до одної, щоб впливати на свої орбіти. Це створює так звані «варіації часу проходження», що означає, що планета не наближається до свого господаря в той час, коли її орбіта зазвичай приведе туди. Наприклад, одна з планет може перебувати в такому положенні, коли її гравітаційне тяжіння сповільнить іншу, через що її транзит почнеться трохи пізніше, ніж передбачають розрахунки.
Він також може надати межі для оцінки маси планети, тому добре мати точні вимірювання коливань часу проходження. А оскільки спостереження Хаббла та Спітцера відбулися досить довго після даних Кеплера, це означало, що ми могли обчислити варіації протягом семирічного періоду.
Виявилося, що ми не можемо. Якщо ви оцінили маси на основі вимірювань Кеплера, а потім спробували використати їх для прогнозування транзитів у наступних вимірюваннях, ви зазнали б невдачі. Фактично все було перевернуто з ніг на голову. «Жодна модель трьох планет не може одночасно відтворити час проходження Kepler-138d Кеплера, HST і Спітцера», – підсумовують дослідники.
Мабуть, це звучить незручно. Але якщо модель із трьома планет не вдалася, у дослідників була очевидна альтернатива: замість цього спробувати модель із чотирма планетами. І йому вдалося зрозуміти ці дані. Він також надав оцінку...
Збільшити
NASA, ESA, Лія Хустак
