Prosinac 2011. ući će u povijest jer je čovječanstvo prvi put moglo otkriti planetu veličine oko druge zvijezde slične suncu, rekao je Francois Fressin, astronom iz Harvard-Smithsonian Centra za astrofiziku. Fressin i njegov tim koristili su svemirsku letjelicu Kepler kako bi pronašli dva stjenovita svijeta - jedan malo veći od Zemlje, a drugi nešto manji od Venere.
Dvije planete, nazvane Kepler-20e i 20f, najmanji su planeti pronađeni do sada. Promjer im je 11.000 km (6.900 milja) i 13.190 km (8.200 milja) - što je 0,87 i 1,03 puta više od Zemlje. Astronomi očekuju da ovi svjetovi imaju stjenovite sastave, tako da bi njihova masa trebala biti manja od 1,7 do 3 puta veća od Zemljine.
Dva su svijeta dio sustava s više planeta s pet planeta oko iste zvijezde, a nalazi se udaljen oko 1000 svjetlosnih godina u zviježđu Lyra. "Ljudi mogu ukazati na to područje na nebu i reći da je tu započela era egzo-Zemlje", rekao je Fressin dodajući da su dva kamena svijeta preblizu svojoj zvijezdi - a time i prevruća - da bi bila useljiva.
Kepler-20e orbitira svakih 6,1 dana na udaljenosti od 4,7 milijuna milja. Kepler-20f orbitira svakih 19,6 dana na udaljenosti od 10,3 milijuna milja. Zbog svojih tijesnih orbita zagrijavaju se na temperature od 760 Celzija (1.400 stupnjeva Farenheita) i 426 C (800 stupnjeva F).
Sunčev sustav gdje postoje ove planete prilično je neobičan, gdje se kamene i plinske planete izmjenjuju u svojim položajima, umjesto da se dijele na grupe poput našeg vlastitog Sunčevog sustava.
Prvi je planet nalik na Neptun; zatim prvi stjenoviti planet, Kepler 20e; sljedeći je još jedan svijet Neptuna; slijedi sljedeći stjenoviti svijet 20f, a zatim još jedan plinski planet sličan Neptunu.
"Dakle, veliko, malo, veliko, malo, veliko - što je za razliku od bilo kojeg drugog sustava dosad", rekao je David Charbonneau sa Sveučilišta Harvard. „Bili smo iznenađeni kad smo otkrili ovaj sustav planeta koji se brzo okrenu. Vrlo je različito od našeg sunčevog sustava. "
Uz to, svi su planeti vrlo usko kompaktni, leže unutar orbite Merkura oko našeg Sunca.
Ovaj neobični sustav izmjeničnih planeta možda uopće nije neuobičajen, jer je naš uzorak solarnih sustava još uvijek relativno mali.
"To je problem našoj javnosti da objasni", rekla je Linda Elkins-Tanton, direktorica Carnegie-ovog odjela za zemaljski magnetizam u Washingtonu, kao odgovor na pitanje Space Magazina o dinamici takvog sustava. "Mi zaista izazivamo zajednicu iz razloga zašto se to dogodilo, a možda je moguće da je naš sunčev sustav možda u manjini."
Astronomi ne misle da su se planeti Kepler-20 formirali na njihovim trenutnim lokacijama. Umjesto toga, moraju se formirati dalje od svoje zvijezde, a zatim su premjestili prema unutra, vjerojatno interakcijama s diskom materijala iz kojeg su svi nastali. To je omogućilo svjetovima da održavaju svoj redoviti razmak unatoč izmjeničnim veličinama.
"Mislimo da su migrirali jer ne možemo zamisliti sve te stvari tako blizu zvijezde, gdje je toplo i samo su dijelovi materijala u čvrstom obliku", rekao je Charbonneau za Space Magazine. "Mislimo da je mjesto rođenja svijeta nalik na Neptun udaljenije od zvijezde, a s vremenom se planeti migriraju. Ne bismo se iznenadili ako ugledamo još ovakvih sustava dok istražujemo."
Na pitanje kada bi Keplerov tim mogao pronaći planetu "najboljeg iz oba svijeta" - onu pravu veličinu i na pravom mjestu za stanovanje, Nick Gautier, znanstvenik Kepler projekta rekao je da će je možda pronaći u narednih godinu ili dvije, ali Misija Kepler možda će trebati produljenje kako bi osigurala pronalazak Svetog grala egzoplaneta - onoga koji je poput Zemlje.
Kepler identificira "zanimljive objekte" tražeći zvijezde koje se malo zatamnjuju, a koje se mogu dogoditi kada planet pređe lice zvijezde. Da bi potvrdili tranzitni planet, astronomi traže da zvijezda zamahuje jer je gravitacijski vučena od strane svog orbite u orbiti (metoda poznata kao radijalna brzina).
Signal radijalne brzine za planete težine od jedne do nekoliko zemaljskih masa premali je za otkrivanje pomoću trenutne tehnologije. Stoga se moraju primijeniti druge tehnike za potvrdu da je predmet koji se zanima zaista planet.
Razne situacije bi mogle oponašati zatamnjenje planeta koji prolazi. Primjerice, pomračni binarni sustav čija se svjetlost stapa sa zvijezdom Kepler-20 stvorio bi sličan signal. Kako bi isključili takve izlagače, tim je simulirao milijune mogućih scenarija pomoću Blendera - prilagođenog softvera kojeg su razvili Fressin i Willie Torres iz CfA-e. Zaključili su da su izgledi jako u korist planeta Kepler-20e i 20f.
Fressin i Torres također su koristili Blender kako bi potvrdili postojanje Kepler-22b, planeta u naseljenoj zoni svoje zvijezde, što je NASA najavila početkom ovog mjeseca. Međutim, taj je svijet bio mnogo veći od Zemlje.
"Ti su novi planeti znatno manji od bilo kojeg planeta pronađenog do sada u orbiti oko zvijezde sunca", dodala je Fressin.
Za daljnje čitanje:
Papir u Priroda
