Päikese-sarnase tähe ümbert avastati esimene “mini-Maa”

Rene Voog | 02.01.2012

Päikese-sarnase tähe ümbert, mis on tuntud juba kolme suurema planeedi poolest, avastati kivimiline Maast väiksem eksoplaneet ja Maa-suurune planeet, millel on paks veeaurust koosnev atmosfäär.

Planeedid avastas NASA Kepleri teleskoop, mis jälgib tuhandete tähtede väikseid heleduse langusi, mis on tingitud planeedi üleminekust tähe eest, mil planeet blokeerib ajutiselt väga pisikese osa tähe valgusest. Üks uutest planeetidest, Kepler-20f, mis avastati 1000 valgusaasta kauguse tähe Kepler-20 ümbert, on peaaegu sama raadiusega kui Maa, omades 1.03 Maa raadiust. Teise planeedi, mis on ka väiksem kui Veenus, raadius on kõigest 0.87 Maa raadiust, mis teeb selle ühtlasi ka väikseimaks eksoplaneediks, mis Päikese-sarnase tähe ümbert on avastatud.

„Me oleme võimelised registreerima perioodilisi tähe heleduse langusi, mis on väiksemad kui 0.01 protsenti sellest, mis nähtus Kepler-20e korral iga kuue päeva tagant, niisamuti kui ka teist perioodilist tähe heleduse langust, mis toimus iga 20 päeva tagant 2 aasta jooksul. Nende signaalide kaudu suudame me määrata planeetide suurused kui ka nende orbitaalsed kaugused,“ seletab François Fressin Harvard Smithsoniani astrofüüsika keskusest, kes on ka täna ajakirjas Nature ilmunud artikli peaautor. „Nende planeetide massid on nii väikesed, et meil pole siiani õnnestunud mõõta nende gravitatsioonilist mõju ematähele, aga me saame väga kaalutletult oletada, et mõlemad Maa-suurused objektid on kivimilised.

Fressin ja tema kolleegid teatavad, et planeedid ei ole Maa-sarnased mitte ainult suuruse poolest, vaid ka nende koostise poolest, mis hõlmab samuti rauast tuuma ja silikaat vahevööd. Veelgi enam, Kepler-20f-il võib olla moodustunud ka paks veeaurust koosnev atmosfäär. Kuid Kepler-20e tiirleb 7.6 miljoni kilomeetri ja Kepler-20f 16.5 miljoni kilomeetri kaugusel ematähest, mis tähendab, et nad on 10 kuni 20 korda lähemal Kepler-20-le kui Maa Päiksele. Seetõttu võib nende pinnatemperatuur ulatuda 600 kraadini Celsiuse skaalal.

Hoolimata väga kuumast keskkonnast, spekuleerivad autorid, et Kepler-20f võib ikka omada veeaurust koosnevat atmosfääri, kui see on moodustunud tagapool „lumepiiri“ – koht tähesüsteemis, kus tahke jää on stabiilne – ja siis liikunud sissepoole. Planeedi veevarud võivad säilida mitu miljardit aastat selle praeguses asukohas ning paks atmosfäär võib kaitsta planeedi pinnast intensiivse tähekiirguse eest. Olenemata, milline on Kepler-20e atmosfäär kord olnud, on see ammu kadunud.

Nii väikeste planeetide avastamine ei ole lihtne. Fressin ja töörühm pidid olema võimelised välistama saadud signaalide teisi võimalikke põhjuseid, nagu näiteks vaadeldava tähe varjutamine nägematu tähe poolt või siis pruuni kääbuse tiirlemine ümber jälgitava tähe.

„Me koostasime suuremahulise simulatsiooni astrofüüsikalistest konfiguratsioonidest, mis võivad jäljendada antud signaale, ning me suutsime nendest välistada suure enamuse kui potentsiaalseid põhjuseid signaalide tekkeks, mida me näeme, sest need, kas ei sobitu Keplerilt saadud andmetega või vaatluslike piirangutega teiste teleskoopidega vaatlemise puhul,“ ütleb Fressin ajakirjale Astronomy Now. „Nende kahe planeedi olemasolu on kinnitatud. Need signaalid ei saa olla tekkinud millegi muu kui Maa-suuruste planeetide tõttu.“

Teised tähesüsteemi kuuluvad planeedid nagu Kepler-20b,c ja d on suuremad kui Maa, raadiustega 1.91, 3.07 , 2.75 Maa raadiust ning vastavalt tiirlemisperioodiga 3.7 , 10.9 ja 77.6 päeva.

Maast väiksema kui ka suuruselt identse planeedi leidmine on oluline samm otsinguil, mis viivad meid peamise eesmärgini: leida Maa-sarnane planeet, mis tiirleb ümber ematähe elukõlbulikus tsoonis- kaugusel, kus vedel vesi on stabiilne.

Märksõnad: eksoplaneedid