Forskere har opdaget en ny planet, der kredser om en sollignende stjerne, og eksoplaneten er den mindste, der endnu findes i data fra Kepler-missionen. Planetens opdagelse kom fra et samarbejde mellem Kepler-forskere og et konsortium af internationale forskere, der beskæftiger asteroseismologi - som måler svingninger i stjernens lysstyrke forårsaget af kontinuerlige stjerneskælv og omdanner disse små variationer i stjernens lys til lyde.
”Det er dybest set at lytte til stjernen ved at måle lydbølger,” sagde Steve Kawaler fra Iowa State University i USA og et medlem af forskerteamet. "Jo større stjerne er, jo lavere er hyppigheden eller 'tonehøjden' for sin sang."
Målingerne foretaget af astroseismologerne gjorde det muligt for Kepler-forskerteamet mere nøjagtigt at måle den lille Kepler-37b samt afsløre to andre planeter i det samme planetariske system: en lidt mindre end Jorden og en dobbelt så stor.
Mens Kepler 37b sandsynligvis er en stenet planet, ville dette ikke være et godt sted for mennesker at bo. Det er sandsynligvis meget varmt - med en ulmende overflade og ingen atmosfære.
”På grund af sin ekstremt lille størrelse, der ligner jordens måne og meget bestrålede overflade, er Kepler-37b meget sandsynligvis en klippefri planet uden atmosfære eller vand, der ligner Mercury,” skrev teamet i deres papir, som var offentliggjort denne uge i Nature. ”Opdagelsen af en sådan lille planet viser for første gang, at stjernernes systemer er vært for planeter, der er meget mindre såvel som meget større end noget andet, vi ser i vores eget solsystem.”
Værtsstjernen, Kepler-37, ligger omkring 210 lysår fra Jorden i stjernebilledet Lyra. Alle tre planeter kredser om stjernen på mindre end afstanden fra Merkur til Solen, hvilket antyder, at de er meget varme, uvurderlige verdener. Kepler-37b kredser hver 13. dag på mindre end en tredjedel af Merkurius afstand fra solen. Den anslåede overfladetemperatur på denne ulmende planet på over 800 grader Fahrenheit (700 Kelvin) ville være varm nok til at smelte zink i en krone. Kepler-37c og Kepler-37d, kredser henholdsvis hver 21. dag og 40 dage.
Stjernens størrelse skal være kendt for at kunne måle planetens størrelse nøjagtigt. For at lære mere om egenskaberne ved stjernen Kepler-37 undersøgte forskere lydbølger genereret af den kogende bevægelse under overfladen af stjernen.
”Teknikken til stjerneseismologi er analog med, hvordan geologer bruger seismiske bølger genereret af jordskælv for at undersøge den indre struktur på Jorden,” sagde Travis Metcalfe, der er en del af Kepler Asteroseismic Science Consortium.
Lydbølgerne bevæger sig ind i stjernen og bringer information tilbage til overfladen. Bølgerne forårsager svingninger, som Kepler ser som en hurtig flimring af stjernens lysstyrke. De næppe bemærkelsesværdige højfrekvente svingninger i små stjerners lysstyrke er de vanskeligste at måle. Dette er grunden til, at de fleste objekter, der tidligere blev udsat for asteroseismisk analyse, er større end Solen.
"Undersøgelse af disse svingninger er blevet udført i lang tid med vores egen sol," fortalte Metcalfe til Space Magazine, "men Kepler-missionen udvidede det til hundreder af sollignende stjerner. Kepler-37 er den sejeste stjerne såvel som den mindste stjerne, der er målt med asterosiesmologi. ”
Kepler-37 har en radius kun tre fjerdedele af solen. Metcalfe sagde, at stjernens radius er kendt med 3 procents nøjagtighed, hvilket betyder en usædvanlig nøjagtighed i planetens størrelse.
Metcalfe lancerede en non-profit organisation, der skulle hjælpe med at skaffe forskningsmidler til Kepler Asteroseismic Science Consortium. Pale Blue Dot-projektet giver folk mulighed for at adoptere en stjerne til støtte for asteroseismologi, da der ikke er nogen NASA-finansiering til asteroseismologi.
"Meget af ekspertisen til dette findes i Europa og ikke i USA, så som en omkostningsbesparende foranstaltning outsourcede NASA denne særlige forskning til Kepler-missionen," sagde Metcalfe, "og NASA kan ikke finansiere forskere i andre lande."
Find ud af, hvordan du kan hjælpe denne forskning ved at vedtage en af Kepler-stjernerne på webstedet Pale Blue Dot Project.
Kepler-rumfartøjet bærer et fotometer eller lysmåler til at måle ændringer i lysstyrken for de stjerner, det fokuserer på i Cygnus-regionen på himlen.
Metcalfe sagde, at denne opdagelse tog lang tid at verificere, da underskriften på denne meget lille eksoplanet var svært at bekræfte, for at sikre, at underskriften ikke kom fra andre kilder, såsom en formørkende binær stjerne.
Kawaler sagde, at Kepler sender astronomer fotometurdata, der er "sandsynligvis det bedste, vi vil se i vores levetid," sagde han og tilføjede, at denne seneste opdagelse viser, at "vi har en bevist teknologi til at finde små planeter omkring andre stjerner."
”Vi afslørede en planet, der er mindre end nogen anden i vores solsystem, der kredser om en af de få stjerner, der er både lys og stille, hvor signaldetektion var mulig,” sagde Thomas Barclay, hovedforfatter af Nature paper. "Denne opdagelse viser, at planeter, der er tæt på, kan være mindre såvel som meget større end planeter, der kredser om vores sol."
Og er der flere små planeter som denne derude, der bare venter på at blive fundet?
Som teamet skrev i deres papir, ”Mens en prøve af kun en planet er for lille til at bruge til bestemmelse af forekomsthastigheder, lægger den vægt på troen på, at planetforekomst øges eksponentielt med faldende planetstørrelse.”
Kilder: telefoninterview med Travis Metcalfe, Iowa State University, NASA / JPL
