Астрономите обявиха, че са открили "супер-Земя", обикаляща около червена джудже звезда на 40 светлинни години от Земята. Те откриха далечната планета с малък флот наземни телескопи, не по-големи от онези, които много астрономи аматьори имат в задните си дворове. Въпреки че супер-Земята е твърде гореща, за да поддържа живота, откритието показва, че съвременните наземни технологии са способни да открият планети с размер почти на Земята в топли, благоприятни за живота орбити.

орбита

Откритието се публикува в броя на списание Nature от 17 декември.

Свръхземята се определя като планета между един и десет пъти масата на Земята. Новооткритият свят, GJ1214b, е около 6,5 пъти по-масивен от Земята. Неговата звезда-домакин, GJ1214, е малка, червена звезда от тип М, около една пета от размера на Слънцето. Той има повърхностна температура само около 4900 градуса F и светимост само три хилядни, ярка като Слънцето.

GJ1214b обикаля около звездата си веднъж на всеки 38 часа на разстояние само 1,3 милиона мили. Астрономите изчисляват, че температурата на планетата е около 400 градуса по Фаренхайт. Макар и топла като фурна, тя все още е по-хладна от всяка друга известна транзитна планета, защото обикаля около много слаба звезда.

Тъй като GJ1214b се пресича пред звездата си, астрономите успяха да измерват радиуса му, който е около 2,7 пъти по-голям от този на Земята. Това прави GJ1214b един от двата най-малки транзитни свята, които астрономите са открили (другият е CoRoT-7-b). Получената плътност предполага, че GJ1214b е съставен от около три четвърти вода и други сладоледи и една четвърт скала. Има и мъчителни намеци, че планетата има газообразна атмосфера.

„Въпреки горещата си температура това изглежда е воден свят“, каза Захори Берта, студент в Харвардско-Смитсоновския център по астрофизика (CfA), който за първи път забеляза намека за планетата сред данните. "Той е много по-малък, по-хладен и по-подобен на Земята от всяка друга известна екзопланета."

Берта добави, че част от водата на планетата трябва да бъде под формата на екзотични материали като Ice VII (седем) - кристална форма на вода, която съществува при налягане, по-голямо от 20 000 пъти земната атмосфера на морското равнище.

Астрономите откриха новата планета, използвайки проекта MEarth (произнася се „веселост“) - масив от осем идентични телескопа RC Optical Systems с диаметър 16 инча, които наблюдават предварително избран списък от 2000 червени джудже звезди. Всеки телескоп се качва на изключително точен софтуер Bisque Paramount и фуниите осветяват чип с устройство за зареждане (CCD) на Apogee U42, който много любители също използват.

"Тъй като открихме супер-земята с помощта на малък наземен телескоп, това означава, че всеки друг с подобен телескоп и добра CCD камера може да го открие. Студенти по целия свят вече могат да изучават тази супер-земя!" каза Дейвид Шарбоно от CfA, водещ автор и ръководител на проекта MEarth.

MEarth търси звезди, които променят яркостта. Целта е да се намери планета, която се пресича пред или преминава през своята звезда. По време на такова мини-затъмнение планетата блокира малка част от светлината на звездата, което я прави по-слаба. Използвайки иновативни техники за обработка на данни, астрономите могат да дразнят издайническия сигнал на транзитна планета и да го различават от „фалшиви положителни резултати“ като затъмняващи двойни звезди.

Мисията на НАСА "Кеплер" също използва транзити, за да търси планети с размерите на Земята, които обикалят около слънцето подобни на слънце звезди. Такива системи обаче затъмняват само с една част от десет хиляди. По-високата точност, необходима за откриване на падането, означава, че такива светове могат да бъдат намерени само от космоса.

За разлика от това, свръхземя, преминаваща през малка, червена звезда джудже, дава по-голямо пропорционално намаляване на яркостта и по-силен сигнал, откриваем от земята. След това астрономите използват инструменти като спектрографа HARPS (High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher) в Европейската южна обсерватория, за да измерват масата на спътника и да потвърдят, че това е планета, както направиха с това откритие.

Когато астрономите сравниха измерения радиус на GJ1214b с теоретични модели, те откриха, че наблюдаваният радиус надвишава прогнозата на модела, дори предполагайки чиста водна планета. Нещо повече от твърдата повърхност на планетата може да блокира светлината на звездата - по-специално околната атмосфера.

Екипът също така отбелязва, че ако има атмосфера, тези газове почти със сигурност не са първични. Топлината на звездата постепенно кипи от атмосферата. През многомилиардния живот на планетата голяма част от първоначалната атмосфера може да е била загубена.

Следващата стъпка за астрономите е да се опитат директно да открият и характеризират атмосферата, което ще изисква космически инструмент като космическия телескоп Хъбъл на НАСА. GJ1214b е само на 40 светлинни години от Земята, в обсега на настоящите обсерватории.

„Тъй като тази планета е толкова близо до Земята, Хъбъл трябва да може да открива атмосферата и да определя от какво е направена“, каза Шарбоно. "Това ще го направи първата супер-Земя с потвърдена атмосфера - въпреки че тази атмосфера вероятно няма да бъде гостоприемна за живота, както го познаваме."