Från och med 1 mars 2018 3 741 exoplaneter har bekräftats i 2 794 system, med 622 system som har mer än en planet. Merparten av krediten för dessa upptäckter går till Kepler rymdteleskop, som har upptäckt ungefär 3500 planeter och 4500 planetkandidater. I kölvattnet av alla dessa upptäckter har fokusen flyttats från ren upptäckt till forskning och karaktärisering.
I detta avseende är planeter som detekteras med hjälp av transitmetoden särskilt värdefulla eftersom de möjliggör studie av dessa planeter i detalj. Till exempel upptäckte ett team av astronomer nyligen tre Super-Earths som kretsar kring en känd stjärna GJ 9827, som ligger bara 100 ljusår (30 parsec) från Jorden. Stjärnornas närhet och det faktum att den går runt flera Super-Earths gör detta system idealiskt för detaljerade exoplanetstudier.
Studien, med titeln "Ett system av tre superjordar som transiterar den sena K-dvärgen GJ 9827 vid trettio Parsecs", dykte nyligen upp online. Studien leddes av Joseph E. Rodriguez från Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics och inkluderade medlemmar från University of Texas vid Austin, Columbia University, Massachusetts Institute of Technology och NASA Exoplanet Science Institute.
Som med alla Kepler-upptäckter, upptäcktes dessa planeter med hjälp av Transitmetoden (alias Transit Photometry), där stjärnor övervakas med jämna mellanrum i ljusstyrka. Dessa dopp är resultatet av exoplaneter som passerar framför stjärnan (dvs transiterar) relativt observatören. Medan denna metod är idealisk för att sätta begränsningar för en planets storlek och omloppsperioder, kan den också möjliggöra exoplanetkaraktärisering.
I grund och botten kan forskare lära sig saker om sina atmosfärer genom att mäta spektra som produceras av stjärnans ljus när det passerar genom planetens atmosfär. Kombinerat med radiella hastighetsmätningar av stjärnan kan forskare också placera begränsningar på planetens massa och radie och kan bestämma saker om planetens inre struktur.
För studiens skull analyserade teamet data som erhållits av K2 uppdrag, som visade närvaron av tre Super-Earths runt stjärnan GJ 9827 (GJ 9827 b, c och d). Sedan de ursprungligen lade fram sitt forskningsdokument tillbaka i september 2017 har förekomsten av dessa planeter bekräftats av ett annat team av astronomer. Som Dr. Rodriguez berättade för Space Magazine via e-post:
”Vi upptäckte tre superjord-planeter som kretsade i en mycket kompakt konfiguration. Specifikt har de tre planeterna radier på 1,6, 1,2 och 2,1 gånger jordens radie och kretsar runt deras värdstjärna inom 6,2 dagar. Vi noterar att detta system oberoende upptäcktes (samtidigt) av ett annat team från Wesleyan University (Niraula et al. 2017). ”
Dessa tre exoplaneter är särskilt intressanta eftersom den större av de två har radier som placerar dem i området mellan att vara steniga eller gasformiga. Några sådana exoplaneter har hittills upptäckts, vilket gör dessa tre till ett främsta mål för forskning. Rodriguez förklarade:
“Planeter av superjordstorlekar är den vanligaste planeten som vi känner till men vi har inte en i vårt eget solsystem, vilket begränsar vår förmåga att förstå dem. De är särskilt viktiga eftersom deras radier sträcker sig från berg till gasövergången (som jag diskuterar nedan i ett av de andra svaren). I huvudsak är planeter större än 1,6 gånger jordens radie mindre täta och har tjocka väte / helium-atmosfärer medan planeter som är mindre är mycket täta med liten eller ingen atmosfär. "
En annan intressant sak med dessa superjordar är hur deras korta omloppsperioder - som är respektive 1,2, 3,6 respektive 6,2 dagar - skulle resultera i ganska varma temperaturer. Kort sagt uppskattar teamet att de tre superjordarna upplever ytemperaturer på 1172 K (899 ° C; 1650 ° F), 811 K (538 ° C; 1000 ° F) och 680 K (407 ° C; 764 °) F).
Som jämförelse upplever Venus - den hetaste planeten i solsystemet - yttemperaturer på 735 K (462 ° C; 863 ° F). Så medan temperaturen på Venus är tillräckligt varm för att smälta bly, är förhållandena på GJ 9827 b nästan varma nog för att smälta brons.
Det viktigaste med denna upptäckt är emellertid möjligheterna den kan ge för exoplanetkaraktärisering. På bara 100 ljusår från jorden kommer det att vara relativt enkelt för nästa generations teleskop (som James Webb Space Telescope) att göra studier av deras atmosfärer och ge en mer detaljerad bild av detta planetsystem.
Dessutom finns dessa tre konstiga planeter i samma system, vilket gör genomförande av observationskampanjer så mycket lättare. Som Rodriguez drog slutsatsen:
”GJ 9827-systemet är unikt eftersom en planet är mindre än denna avskärning, en planet är större, och den tredje planeten har en radie på ~ 1,6 gånger jordens radie, precis vid den gränsen. Så i ett system har vi planeter som sträcker sig över denna sten till gasövergång. Detta är viktigt eftersom vi kan studera atmosfären i dessa planeter, leta efter skillnader i sammansättningen av deras atmosfärer och börja förstå varför denna övergång sker med 1,6 gånger jordens radie. Eftersom alla tre planeter kretsar kring samma stjärna, hålls värden av värdstjärnan konstant i detta "experiment". Om dessa tre planeter i GJ 9827 istället kretsade om tre separata stjärnor, skulle vi behöva oroa oss för hur värdstjärnan påverkar eller påverkar planetens atmosfär. I GJ 9827-systemet behöver vi inte oroa oss för det här eftersom de går i samma stjärna. ”
