„Microlensing” ne permite să găsim planete la distanțe mult mai mari față de steaua lor.
Cum arată sistemul exosolar „tipic”? Știm că nu este probabil să arătăm ca propriul nostru sistem solar, având în vedere că planetele noastre familiare nu includ clase întregi de planete (Jupiteri fierbinți! Mini-neptune!) Pe care le-am găsit în altă parte. Și metodele noastre de descoperire au fost puternic părtinitoare față de planete care orbitează aproape de steaua lor gazdă, așa că nu avem cu adevărat un sens puternic al ceea ce ar putea fi pândit în orbite mai îndepărtate.
Un nou studiu lansat joi descrie o căutare a ceea ce se numește evenimente „microlensing”, unde o planetă acționează ca un obiectiv gravitațional care mărește steaua pe care o orbitează, determinând să se lumineze scurt. Aceste evenimente sunt dificil de capturat, dar pot indica prezența planetelor pe orbite mai îndepărtate. Cercetătorii din spatele noii lucrări găsesc indicii că există o populație semnificativă de super-pământuri stâncoase care călătoresc pe orbite similare cu cea a lui Jupiter și Saturn.
Lentilele merg micro
Cele două metode primare pe care le -am folosit pentru a descoperi exoplanetele sunt numite tranzit și viteză radială. În metoda de tranzit, urmărim pur și simplu steaua pentru scufundări în lumina pe care o trimite pe Pământ, ceea ce poate fi o indicație a unei planete care orbitează într -un mod în care eclipsează o mică parte din stea. Pentru viteza radială, căutăm schimburi roșii sau albastre în lumina primită de la stea, cauzată de o planetă care trage steaua în direcții diferite, pe măsură ce orbitează.
Evident, influența gravitațională a unei planete este mai puternică atunci când este mai aproape de steaua gazdă. Și stelele se pot întuneca temporar din tot felul de motive, așa că, în general, am stabilit un standard pentru descoperire care implică observarea mai multor tranzite. Aceasta, la rândul său, înseamnă o perioadă orbitală mai scurtă și, de asemenea, ne preformează și spre descoperirea planetelor care sunt apropiate de steaua lor gazdă. Drept urmare, cea mai mare parte a ceea ce știm despre sistemele exosolare provine de la planete care sunt mult mai aproape de steaua lor gazdă decât Pământul este până la Soare. Chiar și cel mai îndepărtat obiect descoperit de orbitele misiunii Kepler este doar la fel de îndepărtat ca Marte.
Privind acest alt mod, dacă am fi cunoscut despre o stea cu o planetă care a durat atâta timp cât Jupiter să orbiteze și a început observații la mijlocul anilor 1990, când au fost descoperite primele exoplanete, există șanse mari să fi observat doar trei tranzite până acum. Pentru ceva din cartierul Neptunului, șansele sunt că nu am fi văzut niciunul.
Microlensul poate fi gândit ca un pic ca inversul unui eveniment de tranzit, prin această lentilă gravitațională va determina o stea să pară mai strălucitoare. Acestea sunt dificil de detectat parțial, deoarece amploarea strălucirii este relativ mică și pentru că poate dura cât mai puțin de câteva ore. Dacă un eveniment de microlensare se întâmplă în timpul zilei sau într -o zi tulbure, vă lipsește dacă nu observați din spațiu.
Cealaltă provocare cu microlensing este că nu vă spune multe despre planeta în sine. Metodele de tranzit ne oferă un sentiment al dimensiunii planetei, în timp ce viteza radială stabilește limite pe masa planetei. Microlensing ne spune doar raportul dintre masa planetei și masa stelei. Dacă nu putem obține o imagine bună a masei vedetei, nu este mai ales informativ.
Planetă asemănătoare pământului, orbită asemănătoare cu Saturn
Echipa din spatele noii publicații s -a bazat pe rețeaua de telescop de microlensare din Coreea, care are acces la telescoapele distanțate pe scară largă răspândite pe glob. Acest lucru reduce șansa de a lipsi un eveniment din cauza calendarului sau a vremii proaste. Noua lucrare este atât descrierea unuia dintre evenimentele de microlensare pe care le -a capturat, precum și o încercare de a înțelege imaginea de ansamblu folosind toate descoperirile planetare potențiale pe care rețeaua le -a făcut până acum.
Evenimentul de microlensare descris aici, Ogle-2016-BLG-0007, a fost raportat pentru prima dată de un alt efort similar (experimentul optic de lentile gravitaționale, sau Ogle), dar a fost ridicat și de rețeaua coreeană. Acesta a fost identificat ca parte a unui eveniment de microlensare mai lung, în care o stea creează o lentilă care să lumineze o a doua stea. Pe fondul acestei luminiri treptate, mai multe luni, a existat o mică umflătură în lumină. Există mai multe moduri de a explica potențial faptul că bump -ul mai mic (o a treia stea, o planetă foarte mare pe o orbită foarte strânsă), dar majoritatea sunt extrem de improbabile. Singurul lucru care are sens este o planetă care orbitează la o distanță considerabilă de vedeta sa gazdă.
De acolo, intrăm în problema de a afla cum ar putea arăta acea planetă. Raportul dintre masele planetei și steaua gazdă este aproximativ de două ori mai mare decât a pământului și Soarele. Dar nu există nicio imagine bună a vedetei gazdă disponibile, așa că nu știm cât de masiv este. Pe baza faptului că steaua tipică pe Calea Lactee este considerabil mai mică decât Soarele, cercetătorii își asumă un pitic roșu, care produce o planetă cu o masă de aproximativ 1,3 ori mai mare decât a Pământului. Având în vedere aceste numere, cea mai potrivită pentru datele de microlensare este o orbită de aproximativ 10 ori mai largă decât cea a Pământului.
Asta înseamnă un super-pământ cu o distanță orbitală aproximativ cea a lui Saturn.
Nu singur
Pentru a înțelege mai bine cât de tipic este acest lucru, cercetătorii parcurg toate datele obținute cu rețeaua de telescop coreeană, care a identificat un pic peste 60 de exoplanete probabile până acum. Analiza lor asupra planetei: raporturile de masă stele sugerează că este probabil să existe o mulțime de planete similare cu cea din orbitele care le păstrează la distanță de stelele lor gazdă. Separat, se pare că există o a doua populație de planete care sunt considerabil mai mari, presupunând că stelele pe care le orbitează sunt tipice populației Calea Lactee.
Aceste două populații sunt în concordanță cu ceea ce considerăm în prezent ca procesul de formare a planetei tipice. În această privință, planetele stâncoase pot crește până la un anumit punct, după care devin suficient de mari pentru a trage rapid gaze și alte materiale din apropiere, crescând rapid până la giganții de gaz. Cele două populații găsite aici ar fi separate de decalajul dintre cele mai mari planete care nu au reușit să înceapă o acreție de gaz scăpată, și cele care au început procesul și au devenit giganți de gaz.
Dacă acest lucru este corect, atunci datele de microlensare implică, de asemenea, că există o populație mare de planete stâncoase, inclusiv multe super-pământuri, pe orbite similare cu cele ale lui Jupiter și nu numai, ceea ce s-ar asigura că sunt perpetuu. Acesta este ceva care lipsește complet în propriul nostru sistem solar, unde planetele stâncoase se termină cu Marte.
Este important să fii prudent în acest sens. Numărul total de planete descoperite prin microlensare rămâne mic și există incertitudini semnificative în ceea ce putem învăța despre masele planetare care îl folosesc. În acest moment, această metodă reprezintă majoritatea planetelor în orbite mai îndepărtate. Cu toate acestea, dacă acest model se menține pe măsură ce ne creștem treptat cunoștințele despre planete mai îndepărtate, atunci va fi încă o dovadă că trăim într -un sistem solar destul de neobișnuit.
Știință, 2025. DOI: 10.1126/Science.adn6088 (Despre Dois)
John este editorul științific al ARS Technica. Are un licențiat în arte în biochimie de la Universitatea Columbia și un doctorat. în biologie moleculară și celulară de la Universitatea din California, Berkeley. Când se desparte fizic de tastatura sa, el tinde să caute o bicicletă sau o locație pitorească pentru comunicarea cu cizmele sale de drumeție.
Comentarii recente