Ponad trzy czwarte planet odkrytych przez sondę Kepler ma wielkość pośrednią między Ziemią a czterokrotnie od niej większym Neptunem. Według naszej obecnej wiedzy to właśnie takie planety dominują w naszej Galaktyce, jednak nie są reprezentowane w Układzie Słonecznym. Astronomowie nie wiedzą, w jaki sposób powstają oraz czy są one planetami skalistymi, ciekłymi czy gazowymi.
Artykuł napisał Krzysztof Szyszka.
Planety odkrywane przez teleskop Keplera są następnie śledzone przez największe naziemne zespoły teleskopów. Takie obserwacje ujawniły niedawno masy i promienie 16 nowych planet, plasując je w obszarze pomiędzy jednym a czterema promieniami Ziemi. Najprawdopodobniej wiele z nich posiada skalisty rdzeń i gazową otoczkę. Naukowcy nazywają tego typu obiekty „sub-Neptunami” lub „mini-Neptunami”.
Większość tych obserwacji stanowiły pomiary przesunięć dopplerowskich najgorętszych z gwiazd posiadających planety. Zespół mierzył nieznaczne kołysanie się gwiazdy, spowodowane grawitacyjnym „holowaniem” jej przez planetę. Wielkość tych odchyleń pozwala na oszacowanie masy planety; im większa masa planety, tym większe odchylenia od położenia średniego.
Wykres pokazuje kandydatów na planety odkrytych przez misję Kepler do stycznia 2014. Zaznaczony obszar to planety o rozmiarach pośrednich między Ziemią i Neptunem – oprócz „super-Ziem” występują tam też „mini-Neptuny”. Większość z nich występuje w obszarze położonym bardzo blisko macierzystej gwiazdy.
Czasopismo „Astrophysical Journal” potwierdza odkrycie 38 nowych planet, z których 6 nie przechodzi przed tarczą macierzystej gwiazdy, a przez to pozostają one niewidoczne dla teleskopu Keplera. Oprócz tego zdołano obliczyć masę 16 z nich, co w połączeniu z oszacowaniem promieni możliwym dzięki Keplerowi pozwala na obliczenie ich gęstości, a przez to utworzenie modelu budowy. I choć pięć z nich to planety skaliste, podobne do Ziemi, to większość jest zgoła odmienna. Wydaje się, że mają one skaliste jądro otoczone bogatą w wodór i hel otoczką różnej grubości – niektóre wyraźnie zaznaczone, inne jedynie śladowe. Te tajemnicze planety nie mają odpowiedników w naszym Układzie Słonecznym, dlatego niezwykle ciężko stworzyć satysfakcjonujące modele ich budowy.
Geoff Marcy, profesor astronomii na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley, porównuje budowę tych planet do brzoskwini ze swoją pestką i miąższem. „Stoimy teraz przed wieloma trudnymi pytaniami dotyczącymi tworzenia się tych zagadkowych planet oraz tego, dlaczego nasz Układ Słoneczny jest pozbawiony planet najczęściej występujących w naszej Galaktyce„. Profesor Geoff Marcy prowadził analizę zbiorczą obserwacji dopplerowskich wysokiej precyzji.
„Głównym celem Keplera jest określenie częstości występowania planet o różnych rozmiarach i orbitach. Szczególnie interesujące dla poszukiwania życia jest występowanie planety wielkości Ziemi, w strefie zdolnej do zamieszkania” – mówi Natalie Batalha, specjalistka NASA zajmująca się misją Keplera. „Ale w naszych głowach tkwi pytanie: czy niektóre planety wielkości Ziemi mogą być pomniejszonymi wersjami Neptuna? I jaki odsetek wszystkich planet one stanowią?” Te pytania są niezwykle ważne do określenia szansy występowania życia na egzoplanetach.
