Zum 1. März 2018 waren 3.741 exoPlaneten wurden in 2.794 Systemen bestätigt, wobei 622 Systeme mehr als einen Planeten haben. Der größte Teil des Verdienstes für diese Entdeckungen geht an das Kepler-Weltraumteleskop, das ungefähr 3500 Planeten und 4500 Planetenkandidaten entdeckt hat. Nach all diesen Entdeckungen hat sich der Fokus von der reinen Entdeckung auf Forschung und Charakterisierung verlagert.
In dieser Hinsicht sind Planeten, die mit der Transitmethode entdeckt wurden, besonders wertvoll, da sie die detaillierte Untersuchung dieser Planeten ermöglichen. Beispielsweise entdeckte ein Team von Astronomen kürzlich drei Super-Erden, die einen Stern namens GJ 9827 umkreisen, der sich nur 100 Lichtjahre (30 Parsec) von der Erde entfernt befindet. Die Nähe des Sterns und die Tatsache, dass er von mehreren Supererden umkreist wird, machen dieses System ideal für detaillierte Exoplanetenstudien.
Die Studie mit dem Titel „Ein System von drei Supererden, die den späten K-Zwerg GJ 9827 bei 30 Parsecs durchqueren“ wurde kürzlich online veröffentlicht. Die Studie wurde von Joseph E. Rodriguez vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics geleitet und umfasste Mitglieder der University of Texas in Austin, der Columbia University, des Massachusetts Institute of Technology und des NASA Exoplanet Science Institute.
Wie bei allen Kepler-Entdeckungen wurden diese Planeten mit der Transit-Methode (auch bekannt als Transit-Photometrie) entdeckt, bei der Sterne auf periodische Helligkeitseinbrüche überwacht werden. Diese Einbrüche sind das Ergebnis von Exoplaneten, die relativ zum Beobachter vor dem Stern vorbeiziehen (d. H. Durchgehen). Diese Methode ist ideal, um die Größe und die Umlaufzeiten eines Planeten zu beschränken, kann aber auch die Charakterisierung von Exoplaneten ermöglichen.
Grundsätzlich können Wissenschaftler etwas über ihre Atmosphäre lernen, indem sie die Spektren messen, die das Licht des Sterns beim Durchgang durch die Atmosphäre des Planeten erzeugt. In Kombination mit Radialgeschwindigkeitsmessungen des Sterns können Wissenschaftler auch die Masse und den Radius des Planeten einschränken und Dinge über die innere Struktur des Planeten bestimmen.
Für ihre Studie analysierte das Team die von der K2 Mission, die die Anwesenheit von drei Super-Erden um den Stern GJ 9827 (GJ 9827 b, c und d) zeigte. Seit sie ihre Forschungsarbeit bereits im September 2017 eingereicht haben, wurde die Anwesenheit dieser Planeten von einem anderen Team von Astronomen bestätigt. Wie Dr. Rodriguez dem Space Magazine per E-Mail sagte:
„Wir haben drei Planeten in Supererdgröße entdeckt, die in einer sehr kompakten Konfiguration umkreisen. Insbesondere haben die drei Planeten Radien des 1,6-, 1,2- und 2,1-fachen Radius der Erde und alle umkreisen ihren Wirtsstern innerhalb von 6,2 Tagen. Wir stellen fest, dass dieses System unabhängig (gleichzeitig) von einem anderen Team der Wesleyan University entdeckt wurde (Niraula et al. 2017). “
Diese drei Exoplaneten sind besonders interessant, weil der größere der beiden Radien hat, die sie in den Bereich zwischen felsig oder gasförmig bringen. Bisher wurden nur wenige solcher Exoplaneten entdeckt, was diese drei zu einem Hauptziel für die Forschung macht. Rodriguez erklärte:
“Super-erdgroße Planeten sind der häufigste Planetentyp, den wir kennen, aber wir haben keinen in unserem eigenen Sonnensystem, was unsere Fähigkeit, sie zu verstehen, einschränkt. Sie sind besonders wichtig, weil ihre Radien den Übergang von Gestein zu Gas überspannen (wie ich unten in einer der anderen Antworten diskutiere). Planeten, die größer als das 1,6-fache des Erdradius sind, sind im Wesentlichen weniger dicht und haben eine dicke Wasserstoff / Helium-Atmosphäre, während kleinere Planeten sehr dicht sind und wenig bis gar keine Atmosphäre haben. “
Ein weiteres interessantes Merkmal dieser Supererden ist, wie ihre kurzen Umlaufzeiten - die 1,2, 3,6 bzw. 6,2 Tage betragen - zu ziemlich heißen Temperaturen führen würden. Kurz gesagt, das Team schätzt, dass die drei Supererden Oberflächentemperaturen von 1172 K (899 ° C), 811 K (538 ° C; 1000 ° F) und 680 K (407 ° C; 764 ° C) aufweisen F).
Zum Vergleich: Venus - der heißeste Planet im Sonnensystem - hat Oberflächentemperaturen von 735 K (462 ° C). Während die Temperaturen auf der Venus heiß genug sind, um Blei zu schmelzen, sind die Bedingungen auf GJ 9827 b fast heiß genug, um Bronze zu schmelzen.
Das Wichtigste an dieser Entdeckung sind jedoch die Möglichkeiten, die sie für die Charakterisierung von Exoplaneten bieten könnte. In nur 100 Lichtjahren Entfernung von der Erde wird es für Teleskope der nächsten Generation (wie das James Webb-Weltraumteleskop) relativ einfach sein, Untersuchungen ihrer Atmosphäre durchzuführen und ein detaillierteres Bild dieses Planetensystems zu liefern.
Außerdem befinden sich diese drei seltsamen Planeten alle im selben System, was die Durchführung von Beobachtungskampagnen erheblich erleichtert. Wie Rodriguez schloss:
„Das GJ 9827-System ist einzigartig, da ein Planet kleiner als dieser Grenzwert ist, ein Planet größer ist und der dritte Planet einen Radius von ~ 1,6-mal dem Radius der Erde direkt an dieser Grenze hat. In einem System haben wir also Planeten, die diesen Übergang von Gestein zu Gas überspannen. Dies ist wichtig, da wir die Atmosphäre dieser Planeten untersuchen, nach Unterschieden in der Zusammensetzung ihrer Atmosphären suchen und verstehen können, warum dieser Übergang im 1,6-fachen Radius der Erde stattfindet. Da alle drei Planeten denselben Stern umkreisen, wird die Wirkung des Wirtssterns in diesem „Experiment“ konstant gehalten. Wenn diese drei Planeten in GJ 9827 stattdessen drei separate Sterne umkreisen würden, müssten wir uns Sorgen machen, wie der Wirtsstern die Atmosphäre des Planeten beeinflusst oder beeinflusst. Im GJ 9827-System müssen wir uns darüber keine Sorgen machen, da sie denselben Stern umkreisen. “
