Lille,

Et nyt katalog af eksoplanetfund af NASAs Kepler -rumteleskop har afsløret to forskellige størrelsesgrupper af små fremmede verdener, et fund, der sandsynligvis vil have en enorm indflydelse på søgen efter udenjordisk liv.

"Dette er en stor ny division i planeternes stamtræ, analogt med at opdage, at pattedyr og firben er forskellige grene på livets træ, "sagde professor i astronomi Andrew Howard, der arbejder på California Institute of Technology (Caltech) i en erklæring.

Keplers katalog

Under Keplers primære mission, den stirrede ulinkende på den samme himmel i fire år (fra 2009-2013), studerer lysstyrken på mere end 150, 000 stjerner i stjernebillederne Cygnus og Lyra. Selvom rumfartøjet stadig tager data som en del af den "K2" udvidede mission, dette offentligt tilgængelige katalog markerer den sidste udgivelse af Keplers primære mission.

Kepler opdager eksoplaneter, eller planeter, der kredser om en anden stjerne end solen, ved hjælp af "transitmetoden". Metoden afhænger af fremmede verdener, der kredser foran deres værtsstjerner. Da eksoplaneten blokerer en lille mængde lys ved at passere foran stjernen, Kepler registrerer transit og kan måle den fysiske størrelse af verden baseret på, hvor meget stjernelys den blokerer. For at udelukke falske positiver som stjerneflekker eller instrumentelle afvigelser, missionen skal opdage mange flere transitter omkring den specifikke stjerne, før eksistensen af ​​en eksoplanet kan bekræftes. Indtil bekræftelse, disse transit er kendt som "kandidater, "og den 19. juni, NASA annoncerede påvisning af 219 kandidat -eksoplaneter, 10 heraf er verdener i størrelse, der kredser inden for deres stjerners beboelige zoner.

Den beboelige zone omkring enhver stjerne er den afstand, hvorpå en planet kan kredser, der hverken er for varm eller for kold til, at flydende vand kan eksistere på dens stenede overflade. Som væske vand er nødvendigt for livet, som vi kender det, søgen efter fremmede verdener, der er i omtrent jordstørrelse og kredser inden for stjernernes beboelige zoner, er en af ​​de mest dybtgående quests, menneskeheden nogensinde har påbegyndt.

Kepler -tallet står nu på 4, 034 eksoplanetkandidater, heraf 2, 335 er bekræftede eksoplaneter. Mere end 30 beboelige zoneeksoplaneter i jordstørrelse er blevet bekræftet at eksistere, og yderligere 20 (inklusive kandidaterne i jordstørrelse annonceret den 19. juni) afventer bekræftelse.

Efterhånden som Keplers katalog er vokset, astronomer bruger stadig mere detaljerede statistiske analyser til at bestemme de forskellige typer af exoplaneter, der indtager vores galakse og, ved at gå sammen med W. M. Keck Observatory på Hawaii, der er gjort en fascinerende opdagelse.

Frøer og eksoplaneter

Exoplaneter findes i alle størrelser, fra stenede verdener mindre end Jorden til massive oppustede gasgiganter mange gange på størrelse med Jupiter. Inden for dette sortiment har astronomer opdaget, at i den mindre eksoplanetære demografi, vores galakse synes at favorisere enten "super-jord" eller "mini-Neptunes, "med meget få eksoplaneter imellem.

"Vi har lige opdaget, hvad vi troede var en enkelt type planet, faktisk er to forskellige klasser af planeter med ganske forskellige egenskaber, "sagde kandidatstuderende Benjamin" B. J. "Fulton, der også arbejder på Caltech og Institute of Astronomy ved University of Hawaii, under orienteringen.

Dette er analogt med biologer, der opdager en ny frøart i Amazonas regnskov, kun for senere at opdage det, efter at hundredvis af prøver blev indsamlet og undersøgt, denne frø kommer kun i to størrelser. Taksonomerne kan derefter beslutte, at disse to frøer er helt forskellige arter - en "almindelig" frø og en "dværg" frø.

Men inden man erklærer eksoplanetens art, "forskerne skulle foretage en seriøs stjerneundersøgelse. Så, under en femårig kampagne, de brugte Keck -observatoriet til at foretage ekstremt detaljerede observationer af Keplers stjerner. De var i stand til præcist at udlede den fysiske størrelse af exoplaneterne ved omhyggeligt at måle størrelsen på deres stjerner.

Se og se, de så et mønster dukke op, som beskrevet i en undersøgelse offentliggjort i The Astrophysical Journal. Fra de tusinder af bekræftede og kandidat -eksoplaneter, vores galakse synes at have en stærk præference for to typer små eksoplaneter:Klippeverdener op til 1,75 gange større end Jorden og gasdækkede verdener mellem 2 til 3,5 gange større end Jorden. Disse "arter" af eksoplaneter er kendt som "super-Earths" og "mini-Neptunes, "henholdsvis. Interessant nok, der er et hul mellem de to grupper; exoplaneter mellem 1,75 og 2 gange Jordens diameter ser ud til at være sjældne.

"De fleste af planeterne i den første gruppe ligner muligvis jorden, med stenede overflader og lidt eller ingen atmosfærer. Planeter i den anden gruppe er sandsynligvis mere som fætre til Neptun, med tyk atmosfære og ingen overflade at tale om, "Fulton tilføjet." Mellemstore planeter mellem disse to størrelsesgrupper er relativt sjældne. Dette er en stor ny division i slægtstræet til exoplaneter. "

Men hvorfor ville vores galakse fortrinsvis producere to specifikke eksoplanetgrupper? Der er teorier.

"En lille smule hydrogen og heliumgas rækker meget, "sagde Howard i en erklæring." Så, hvis en planet kun erhverver en procent af hydrogen og helium i masse, det er nok til at springe hullet [mellem de to grupper for at blive en mini-Neptun]. Disse planeter er som klipper med store luftballoner omkring sig. Hydrogenet og helium, der er i ballonen, bidrager ikke rigtig til massen af ​​systemet som helhed, men det bidrager til volumen på en fantastisk måde, gør planeterne meget større i størrelse. "

Hvis andre exoplaneter ikke er i stand til at beholde deres gasformige konvolutter, imidlertid, de vil hurtigt slutte sig til superjord-kategorien med lidt eller ingen atmosfære.

"Atmosfærerne på planeter, der kredser tæt på deres værtsstjerner, er modtagelige for at blive blæst væk af den ekstreme stråling fra stjernen, "sagde Fulton under briefingen.

Det her, selvfølgelig, har betydning for søgen efter udenjordisk liv. Ved at "skærpe skillelinjen" mellem disse to grupper af små exoplaneter, Fulton argumenterer for, at astronomer i fremtiden bedre vil kunne vælge, hvor de skal jage efter fremmede liv på virkelig beboelige "super-jordarter" frem for "mini-Neptunerne" med knusende atmosfærer, der ville være "ugæstfrie for livet, som vi kender det. "

Hvis disse små exoplaneter er så almindelige i vores galakse, hvorfor er der ingen superjord eller mini-Neptun i vores solsystem? "Det er interessant, at [vores solsystem ikke] har det, der ser ud til at være den mest almindelige type planet i galaksen, "sagde Fulton." Selvom du måske har hørt om et nylig resultat af denne potentielle planet langt ude i solsystemets ydre områder kaldet "Planet 9", der ... muligvis er en af ​​disse superjord eller mini-Neptuner, så [hvis Planet 9 bliver opdaget] kan det besvare dette spørgsmål. "