Ett team av astronomer från 11 länder, ledd av forskare vid Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA), kunde bestämma den exakta massan av två små exoplaneter som kretsar kring den variabla stjärnan HD 106315.

Dessa två planeter upptäcktes tidigare av Kepler -satelliten (NASA) via transiteringsmetoden, vilket gjorde det möjligt för forskare att bestämma diametern på planeterna. HD 106315b har en period på 9, 5 dagar och en diameter på 2, 44 gånger jordens diameter, medan HD 106315c har en omloppstid på cirka 21 dagar, och en diameter 4, 35 gånger jordens diameter.

Men för att karakterisera en planet (t.ex. för att avgöra om det är gasformigt eller stenigt, eller om de har en atmosfär), forskare behöver också veta planetens massa, mätt med radiella hastigheter, så att tillsammans med storlek, de kan sluta sig till dess densitet.

Susana Barros (IA &University of Porto), tidningens första författare, förklarar problemet med denna stjärna:"Variabiliteten hos HD 106315 ansågs vara en källa till för mycket brus för observation av radiell hastighet, och därför kunde vi inte mäta massan på de två planeterna."

Med hjälp av data från ett stort observationsprogram med HARPS -spektrografen (ESO), IA-teamet uppskattade massan av den mindre planeten HD 106315 b till 12, 6 gånger jordens, och densiteten ska vara 4, 7 g/cm3. För den större planeten, HD 106315 c, den härledda massan är 15, 2 gånger jordens, med en densitet av 1, 01 g/cm3. Dessa värden indikerar att planeten "c" har ett tjockt väte-heliumhölje, medan en detaljerad undersökning av planet "b, "med planetariska interiörmodeller, indikerar upp till 50 procent stenigt material och 9–50 procent vatten, gör det till en vattenvärld.

Nuno Santos (IA &Science Faculty vid University of Porto), ledare för IA:s temalinje "Mot detektion och karakterisering av andra jordar" tillägger:"Tack vare en intensiv observationsstrategi och en sofistikerad dataanalysmetod utvecklad av vårt team, vi kunde bestämma massorna av dessa två planeter och sammansättningen av planeten b. "

Susana Barros påpekar vidare att:"Detta planetsystem visar mångfalden i planets sammansättning, och eftersom de passerar en ljus stjärna, det kommer att vara möjligt att studera deras atmosfär. Med nuvarande instrument, det är för närvarande möjligt att observera atmosfären på planeten c, men för planet b kommer vi att behöva vänta på instrument som James Webb Space Telescope (JWST), lanseras 2019. "

Att undersöka atmosfärer med kommande nya faciliteter som JWST (NASA) eller ESO:s Extremely Large Telescope (ELT) kommer att hjälpa till att bättre förstå sammansättningen av HD 106315 b, eftersom denna planet ligger i övergången mellan stenig och gasformig planetsammansättning.