• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Den låga densiteten hos vissa exoplaneter bekräftas

    En konstnärs skildring av stjärnsystemet Kepler-9 och två av dess planeter. Astronomer har bekräftat de mycket låga tätheterna hos två av Kepler-9s planeter med hjälp av metoder för både transittid och radiell hastighet. Kredit:NASA, Jet Propulsion Laboratory/California Institute of Technology, Ames Research Center

    Kepler-uppdraget och dess förlängning, kallas K2, upptäckte tusentals exoplaneter. Den upptäckte dem med hjälp av transitteknik, mäter sänkningen i ljusintensitet närhelst en kretsande planet rörde sig över dess värdstjärna sett från jorden. Transiter kan inte bara mäta omloppsperioden, de kan ofta bestämma storleken på exoplaneten utifrån det detaljerade djupet och formen på dess transitkurva och värdstjärnans egenskaper. Transitmetoden, dock, mäter inte planetens massa. Den radiella hastighetsmetoden, däremot som mäter en värdstjärnas vinkling under gravitationskraften från en kretsande exoplanet, möjliggör mätning av dess massa. Att känna till en planets radie och massa gör det möjligt att bestämma dess genomsnittliga densitet, och därmed ledtrådar till dess sammansättning.

    För ungefär femton år sedan, CfA-astronomer och andra insåg att i planetsystem med flera planeter, den periodiska gravitationsdragningen av en planet på en annan kommer att ändra deras orbitala parametrar. Även om transitmetoden inte direkt kan mäta exoplanetmassorna, den kan detektera dessa orbitala variationer och dessa kan modelleras för att sluta sig till massor. Kepler har identifierat hundratals exoplanetsystem med transittidsvariationer, och dussintals har framgångsrikt modellerats. Förvånande, denna procedur verkade hitta en förekomst av exoplaneter med mycket låg densitet. Kepler-9-systemet, till exempel, verkar ha två planeter med densiteter på 0,42 respektive 0,31 gram per kubikcentimeter. (För jämförelse, den steniga jordens genomsnittliga densitet är 5,51 gram per kubikcentimeter, vatten är, per definition, 1,0 gram per kubikcentimeter, och gasjätten Saturnus är 0,69 gram per kubikcentimeter.) De slående resultaten kastade vissa tvivel om en eller flera delar av transittidsvariationsmetoden och skapade en långvarig oro.

    CfA-astronomerna David Charbonneau, David Latham, Mercedes Lopez-Morales, och David Phillips, och deras kollegor testade metodens tillförlitlighet genom att mäta tätheten hos Kepler-9-planeterna med hjälp av metoden med radiell hastighet, dess två Saturnus-liknande planeter är bland en liten grupp exoplaneter vars massor kan mätas (om bara knappt) med endera tekniken. De använde HARPS-N-spektrometern på Telescopio Nazionale Galileo i La Palma under sexton observationsepoker; HARPS-N kan vanligtvis mäta hastighetsvariationer med ett fel så litet som cirka tjugo miles i timmen. Deras resultat bekräftar de mycket låga densiteterna som erhålls med transittidsmetoden, och verifiera kraften i transitvariationsmetoden.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com