Forestil dig, om Neptunen kun var en million miles fra Jorden. En ny fundet planetduo, der kredser om en sollignende stjerne, samles i ekstremt tæt nærhed, og underligt nok er de to planeter omtrent lige så modsatte, som de kan være: den ene er en klippestjerne planet, der er 1,5 gange Jordens størrelse og vejer 4,5 gange så meget , og den anden er en gasplanet, der er 3,7 gange Jordens størrelse og vejer 8 gange Jordens størrelse.
”De er tættest på hinanden af ethvert planetsystem, vi har fundet,” sagde Eric Agol fra University of Washington, medforfatter til et nyt papir, der beskriver opdagelsen af dette interessante stjernesystem fra Kepler-rumfartøjet. "Den større planet skubber den mindre planet rundt mere, så den mindre planet var sværere at finde."
Stjernen, der er kendt som Kepler-36, er flere milliarder år ældre end vores sol, og på dette tidspunkt vides det kun at have to planeter.
Den indre stenede verden, Kepler-36b, kredser cirka hver 14. dag i en gennemsnitlig afstand på mindre end 11 millioner miles, mens den ydre gas "hot Neptune" -planeten kredser en gang hver 16 dage i en afstand af 12 millioner miles.
De to planeter oplever i gennemsnit en sammenhæng hver 97 dage. På det tidspunkt adskilles de med mindre end 5 jord-måne-afstande. Da Kepler-36c er meget større end Månen, giver den en spektakulær udsigt på naboens himmel. Og videnskabsteamet bemærkede, at den mindre Kepler-36b ville vises omtrent på månens størrelse, når den ses fra Kepler-36c).
Men timingen af deres baner betyder, at de aldrig vil kollidere, sagde Agol. Imidlertid ville tætte møder af denne art medføre enorme tyngdekraftvande, der klemmer og strækker begge planeter.
Den større planet blev oprindeligt opdaget i data fra NASAs Kepler-rumfartøj, der bruger et fotometer til at måle lys fra fjerne himmelobjekter og kan registrere en planet, når den passerer eller passerer foran og kort reducerer lyset fra dens forældre .
Holdet ville prøve at finde en anden planet i et system, hvor det allerede var kendt, at der var en planet. Agol foreslog at anvende en algoritme kaldet kvasi-periodisk pulsdetektion for at undersøge data fra Kepler.
Data afslørede en svag dæmpning af lys fra Kepler-36a hver 16. dag, hvor lang tid det tager den større Kepler-36c at cirkle sin stjerne. Kepler-36b cirkler stjernen syv gange for hver seks bane på 36c, men den blev ikke oprindeligt opdaget på grund af sin lille størrelse og tyngdekraften fra dens orbital følgesvend. Men da algoritmen blev anvendt til dataene, var signalet umiskendeligt.
”Hvis man ser på transittidsmønsteret for den store planet og transittidmønsteret for den mindre planet, er de spejlbilleder af hinanden,” sagde Agol.
Det faktum, at de to planeter er så tæt på hinanden og udviser specifikke kredsløbsmønstre, gjorde det muligt for forskerne at foretage nogenlunde præcise skøn over hver planets egenskaber, baseret på deres gravitationseffekter på hinanden og de resulterende variationer i kredsløbene. Til dato er dette det bedst karakteriserede system med små planeter, sagde forskerne.
Fra deres beregninger estimerer teamet, at den mindre planet er 30 procent jern, mindre end 1 procent atmosfærisk brint og helium og sandsynligvis ikke mere end 15 procent vand. På den anden side har den større planet sandsynligvis en stenet kerne omgivet af en betydelig mængde atmosfærisk brint og helium.
Planetenes densitet afviger med en faktor på otte, men deres bane adskiller sig kun med 10 procent. De store forskelle i sammensætning og de to nærhed af de to er ret en head-scratcher, da aktuelle modeller for planetdannelse ikke rigtig forudsiger dette. Men teamet spekulerer på, om der er flere systemer som dette derude.
”Vi fandt denne ved et første hurtigt kig,” sagde medforfatter Josh Carter, en Hubble-stipendiat ved Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA). ”Vi kæmper nu gennem Kepler-dataene for at prøve at finde mere.”
Lead billedtekst: Dette billede, tilpasset af Eric Agol fra UW, skildrer det synspunkt, man kunne have på en stigende Kepler-36c (repræsenteret af et NASA-billede af Neptun), hvis Seattle (vist på et skyline-fotografi af Frank Melchior, frankacaba.com) blev placeret på overfladen af Kepler-36b.
Andet billedtekst: I denne kunstners opfattelse vælder en "hot Neptune" kendt som Kepler-36c i himlen på sin nabo, den stenede verden Kepler-36b. De to planeter har gentaget tæt sammenkomster og oplever en forbindelse hver 97 dage i gennemsnit. Sådanne nære tilgange bringer enorme tyngdekraftvande op, som klemmer og strækker begge planeter, hvilket kan fremme aktiv vulkanisme på Kepler-36b.
Kredit: David A. Aguilar (CfA)
Kilder: CfA, University of Washington
