Χρησιμοποιώντας δεδομένα από το διαστημικό τηλεσκόπιο Kepler, οι επιστήμονες ανακάλυψαν μια ορδή έξι πλανητών που περιφέρονται γύρω από ένα αστέρι που μοιάζει με ήλιο, περίπου 2.000 έτη φωτός από τη Γη. Αυτή είναι η μεγαλύτερη ομάδα πλανητών που έχει εντοπιστεί μέχρι στιγμής γύρω από ένα άλλο αστέρι. Οι πλανήτες σε αυτό το πρόσφατα ανακαλυφθέν ηλιακό σύστημα είναι σχετικά μικροί – κυμαίνονται από 2,3 έως 13,5 φορές τη μάζα της Γης – και είναι εκπληκτικό μείγμα πετρωμάτων και αερίων. Και οι έξι πλανήτες είναι συνωστισμένοι σε μια τροχιά όσο η τροχιά της Αφροδίτης γύρω από τον Ήλιο μας. Ωστόσο, οι εσωτερικοί πέντε είναι πιο κοντά στο άστρο τους από οποιονδήποτε πλανήτη στο ηλιακό μας σύστημα.
«Πρόκειται για ένα εκπληκτικά επίπεδο και συμπαγές σύστημα έξι διερχόμενων πλανητών», είπε ο Jack Lissauer, συν-ερευνητής στην αποστολή Kepler, μιλώντας σε συνέντευξη Τύπου στις 2 Φεβρουαρίου 2011. «Οι πέντε εσωτερικοί πλανήτες είναι ιδιαίτερα κοντά, κάτι που δεν πίστευα ότι θα συνέβαινε για κόσμους αυτού του μεγέθους. Αυτή η ανακάλυψη μας αναγκάζει να επιστρέψουμε και να δούμε μοντέλα σχηματισμού πλανητών».
Ο Lissauer πρόσθεσε ότι η στενή εγγύτητα των έξι κόσμων γύρω από το αστέρι - που τώρα ονομάζεται Kepler 11 - σημαίνει επίσης ότι οι πλανήτες διαταράσσουν ο ένας τις τροχιές του άλλου. Ενώ η ύπαρξη ενός συστήματος πολλαπλών πλανητών καθιστά δύσκολο το ξεμπέρδεμα των σημάτων από κάθε πλανήτη, έχει το πρόσθετο πλεονέκτημα της παροχής περισσότερων πληροφοριών για κάθε έναν από τους κόσμους.
«Σε ένα σύστημα όπου οι πλανήτες τραβούν ο ένας τον άλλον, αυτό σημαίνει ότι μπορούμε να ζυγίσουμε τους πλανήτες», είπε ο Lissauer. «Βρήκαμε ότι είναι πλανήτες χαμηλής πυκνότητας. μερικά είναι αφράτα, σαν marshmallows. Αλλά δεν είναι όλα αέριο, οπότε ίσως σαν marshmallow με λίγη σκληρή καραμέλα στον πυρήνα».
Ο Lissauer ήταν απίστευτα ενθουσιασμένος με την ανακάλυψη.
«Είμαστε πραγματικά έκπληκτοι με το δώρο του που μας χάρισε η φύση», είπε. «Με έξι διερχόμενους πλανήτες και πέντε τόσο κοντά και με τα μεγέθη και τις μάζες πέντε από αυτούς τους κόσμους, υπάρχει μόνο μία λέξη που περιγράφει επαρκώς το νέο εύρημα: Supercalifragilisticexpialidocious .
Ο Κέπλερ βρίσκει πλανήτες χρησιμοποιώντας τη μέθοδο διέλευσης. Οι τροχιές των πλανητών είναι ακραίες όπως φαίνεται από τη Γη, οπότε όταν περνούν μπροστά από το αστέρι τους εμποδίζουν ένα μικρό μέρος του φωτός του. Αυτή η πτώση στη φωτεινότητα είναι αυτό που ανιχνεύει ο Kepler.
Ο Lissauer εξήγησε το κινούμενο σχέδιο (που εμφανίζεται στην κορυφή αυτού του άρθρου): «Αυτή είναι η άποψη του Κέπλερ, και μοιάζει με ένα πολύ ιδιαίτερο ρολόι, ένα με έξι δείκτες που κινούνται με έξι διαφορετικούς ρυθμούς, και το ερμηνεύουμε ως έξι πλανήτες σε τροχιά κοντά το ίδιο αεροπλάνο. Στη συνέχεια, μπορείτε να δείτε πώς μπορεί να φαίνεται κατάματα. Αυτό είναι το πιο συμπαγές σύστημα πλανητών που ανακαλύφθηκε με οποιαδήποτε τεχνική οπουδήποτε.'
Ο χρόνος μεταξύ των διελεύσεων παρέχει την τροχιακή περίοδο. Για να προσδιορίσουν τις μάζες των πλανητών, οι επιστήμονες ανέλυσαν μικρές διακυμάνσεις στις περιόδους τροχιάς που προκαλούνται από βαρυτικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ των πλανητών.
Ο Lissauer είπε ότι τα πέντε στενά εσωτερικά σώματα τραβούν το ένα στην τροχιά του άλλου και μερικές φορές το τράβηγμα μπορεί να καθυστερήσει τον χρόνο διέλευσης κατά 10-20 λεπτά.
«Ο χρονισμός των διελεύσεων δεν είναι τελείως περιοδικός και αυτό είναι η υπογραφή των πλανητών που αλληλεπιδρούν βαρυτικά», δήλωσε ο Daniel Fabrycky, μεταδιδακτορικός συνεργάτης του Hubble στο UC Santa Cruz, ο οποίος ηγήθηκε της ανάλυσης δυναμικής τροχιάς. «Αναπτύσσοντας ένα μοντέλο της τροχιακής δυναμικής, επεξεργαστήκαμε τις μάζες των πλανητών και επαληθεύσαμε ότι το σύστημα μπορεί να είναι σταθερό σε μεγάλες χρονικές κλίμακες εκατομμυρίων ετών».
Πέντε από τις περιόδους τροχιάς των πλανητών είναι όλες μικρότερες από 50 ημέρες και ο έκτος πλανήτης είναι μεγαλύτερος και πιο μακριά, με περίοδο τροχιάς 118 ημερών και απροσδιόριστη μάζα.
Το Kepler-11 είναι ένα αστέρι που μοιάζει με ήλιο γύρω από το οποίο περιφέρονται έξι πλανήτες. Μερικές φορές, δύο ή περισσότεροι πλανήτες περνούν μπροστά από το αστέρι ταυτόχρονα, όπως φαίνεται στη σύλληψη αυτού του καλλιτέχνη για μια ταυτόχρονη διέλευση τριών πλανητών που παρατηρήθηκε από το διαστημόπλοιο Kepler της NASA στις 26 Αυγούστου 2010. Πίστωση εικόνας: NASA/Tim Pyle
Η εύρεση ενός μεγάλου συστήματος πολλαπλών πλανητών έχει πολλούς ανθρώπους να αναρωτιούνται πότε ο Κέπλερ θα ανακαλύψει έναν κόσμο που μοιάζει με τη Γη. Οι επιστήμονες στο πάνελ σήμερα υπολόγισαν ότι θα χρειαστούν τρία χρόνια δεδομένων Kepler για να βρεθεί μια άλλη Γη.
«Κανείς δεν είναι πιο πρόθυμος να φτάσει στο σημείο ενός πλανήτη σαν τη Γη από την ομάδα του Κέπλερ», δήλωσε ο Ντάγκλας Χάνττζινς, επιστήμονας του προγράμματος Κέπλερ. Αυτό θα απαιτήσει τουλάχιστον 3 χρόνια δεδομένων Kepler και επίπονες επακόλουθες παρατηρήσεις από επίγεια προτού προκύψουν αυτού του είδους οι ανακαλύψεις από τα δεδομένα».
Ο Χάτζινς υπενθύμισε σε όλους ότι τα πρώτα 15 χρόνια αναζητήσεων εξωπλανητών από την επίγεια παρατήρηση παρήγαγαν περίπου 500 πλανήτες και ότι πέρυσι η ομάδα του Κέπλερ ανακοίνωσε 750 υποψήφιους εξωπλανήτες μόνο από τους πρώτους τρεις μήνες των παρατηρήσεων του Κέπλερ. Με την απελευθέρωση περισσότερων δεδομένων Kepler σήμερα, υπάρχουν πλέον περισσότεροι από 1.200 υποψήφιοι πλανήτες.
«Το βασικό πράγμα που πρέπει να θυμάστε για κάθε υποψήφιο πλανήτη», είπε ο Χάτζινς, «είναι ότι κάθε φορά που βλέπουμε στα δεδομένα στοιχεία ενός σήματος, απαιτούνται αναλύσεις και δεδομένα παρακολούθησης και παρατηρήσεις για να διαπιστωθεί ότι είναι στην πραγματικότητα πλανήτης και όχι κάτι παραπλανητικό. ως πλανήτης».
Μετάφραση: αυτό απαιτεί χρόνο και δεν θα συμβεί από τη μια μέρα στην άλλη.
Αλλά με τη δημοσιοποίηση περισσότερων δεδομένων, η ομάδα του Kepler είπε ότι θέλει να αξιοποιήσει την ιπποδύναμη ολόκληρης της πλανητικής κοινότητας, καθώς και των πολιτών επιστήμονες για να ψάξουν τα δεδομένα. Το πρόγραμμα Planet Hunters από το Galaxy Zoo ήταν ένα επιτυχημένο έργο που επιτρέπει σε οποιονδήποτε να συνεισφέρει στην επιστήμη της εύρεσης εξωηλιακών πλανητών.
Το κοινό έχει κάνει πάνω από 1,3 εκατομμύρια ταξινομήσεις χρησιμοποιώντας μόνο τις πρώτες 30 ημέρες δημοσίως δημοσιοποιημένων δεδομένων Kepler», δήλωσε η Debra Fischer, καθηγήτρια Αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο Yale που ηγείται του έργου Planet Hunters. «Είμαστε πραγματικά ενθουσιασμένοι και ευγνώμονες που η NASA και η αποστολή Kepler έχουν ουσιαστικά τετραπλασιάσει τον όγκο των δημόσιων δεδομένων με την πρόωρη δημοσιοποίηση των τελευταίων δεδομένων τους».