Wyobraź sobie, że Neptun znajdował się zaledwie milion mil od Ziemi. Nowo znaleziony duet planet krążący wokół gwiazdy podobnej do Słońca zbiega się w bardzo bliskiej odległości i, o dziwo, obie planety są w przybliżeniu przeciwne: jedna jest skalistą planetą 1,5 razy większą od Ziemi i waży 4,5 razy więcej , a druga to planeta gazowa 3,7 razy większa od Ziemi i ważąca 8 razy więcej niż Ziemia.
„Są najbliżej siebie spośród wszystkich układów planetarnych, które znaleźliśmy” - powiedział Eric Agol z University of Washington, współautor nowego artykułu opisującego odkrycie tego interesującego układu gwiezdnego przez statek kosmiczny Kepler. „Większa planeta bardziej popycha mniejszą planetę, więc trudniej było ją znaleźć”.
Znana jako Kepler-36, gwiazda jest kilka miliardów lat starsza od naszego Słońca, a obecnie wiadomo, że ma tylko dwie planety.
Wewnętrzny skalisty świat, Kepler-36b, krąży co około 14 dni w średniej odległości mniejszej niż 11 milionów mil, podczas gdy zewnętrzna gazowa planeta „gorąca Neptuna” krąży raz na 16 dni w odległości 12 milionów mil.
Dwie planety doświadczają koniunkcji średnio co 97 dni. W tym czasie dzieli je mniej niż 5 odległości Ziemia-Księżyc. Ponieważ Kepler-36c jest znacznie większy niż Księżyc, prezentuje spektakularny widok na niebie sąsiada. I zespół naukowy zauważył, że mniejszy Kepler-36b pojawiłby się mniej więcej wielkości Księżyca, patrząc z Kepler-36c).
Ale czas ich orbit oznacza, że nigdy się nie zderzą, powiedział Agol. Jednak bliskie tego typu spotkania spowodowałyby ogromne przypływy grawitacyjne, które ściskają i rozciągają obie planety.
Większa planeta została pierwotnie zauważona w danych z sondy Kepler NASA, która używa fotometru do pomiaru światła z odległych obiektów niebieskich i może wykryć planetę, gdy przechodzi lub przechodzi przed i krótko redukuje światło pochodzące od swojej gwiazdy macierzystej .
Zespół chciał spróbować znaleźć drugą planetę w systemie, w którym było już wiadomo, że istnieje jedna planeta. Agol zasugerował zastosowanie algorytmu zwanego quasi-okresowym wykrywaniem pulsu do badania danych z Keplera.
Dane ujawniły lekkie ściemnianie światła z Kepler-36a co 16 dni, czas potrzebny większemu Kepler-36c na okrążenie swojej gwiazdy. Kepler-36b okrąża gwiazdę siedem razy na każde sześć orbit 36c, ale początkowo nie został odkryty z powodu niewielkich rozmiarów i grawitacyjnego przepychania przez towarzyszącego jej orbity. Ale kiedy algorytm został zastosowany do danych, sygnał był jednoznaczny.
„Jeśli spojrzysz na wzór czasu tranzytu dla dużej planety i wzór czasu tranzytu dla mniejszej planety, są one odbiciami lustrzanymi względem siebie”, powiedział Agol.
Fakt, że dwie planety są tak blisko siebie i wykazują określone wzory orbit, pozwolił naukowcom na dość dokładne oszacowanie cech charakterystycznych każdej planety, w oparciu o ich wzajemne oddziaływanie grawitacyjne i wynikające z tego zmiany orbit. Jak dotąd naukowcy twierdzą, że jest to najlepiej scharakteryzowany system z małymi planetami.
Na podstawie obliczeń zespół szacuje, że mniejsza planeta to 30 procent żelaza, mniej niż 1 procent wodoru i helu atmosferycznego i prawdopodobnie nie więcej niż 15 procent wody. Z drugiej strony większa planeta prawdopodobnie ma skaliste jądro otoczone znaczną ilością atmosferycznego wodoru i helu.
Gęstości planet różnią się ośmiokrotnie, ale ich orbity różnią się tylko o 10 procent. Duże różnice w składzie i bliskie sąsiedztwo tych dwóch jest dość porywcze, ponieważ obecne modele formowania się planet naprawdę tego nie przewidują. Ale zespół zastanawia się, czy jest tam więcej takich systemów.
„Znaleźliśmy to na pierwszy rzut oka” - powiedział współautor Josh Carter, Hubble Fellow z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA). „Przeczesujemy teraz dane Keplera, aby spróbować znaleźć więcej”.
Podpis pod zdjęciem: Ten obraz, zaadaptowany przez Erica Agola z UW, przedstawia widok wschodzącego Keplera-36c (reprezentowanego przez zdjęcie Neptuna z NASA), gdyby Seattle (pokazane na zdjęciu panoramicznym przez Franka Melchiora, frankacaba.com) zostało umieszczone na powierzchni Kepler-36b.
Drugi podpis obrazu: W koncepcji tego artysty „gorący Neptun” znany jako Kepler-36c wyłania się na niebie swojego sąsiada, skalistego świata Kepler-36b. Dwie planety wielokrotnie się zbliżały, doświadczając koniunkcji średnio co 97 dni. Takie bliskie podejścia wywołują ogromne fale grawitacyjne, które ściskają i rozciągają obie planety, co może promować aktywny wulkanizm na Kepler-36b.
Źródło: David A. Aguilar (CfA)
Źródła: CfA, University of Washington
