กล้องโทรทรรศน์อวกาศเคปเลอร์พบดาวเคราะห์นอกระบบดวงแรก

ภารกิจล่าสัตว์เคปเลอร์ของ NASA เริ่มต้นขึ้นอย่างรวดเร็ว หกสัปดาห์แรกของการสังเกตการณ์ที่บันทึกโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศ รวมกับการศึกษาติดตามผลจากภาคพื้นดิน ได้เปิดเผยดาวเคราะห์นอกระบบที่ไม่รู้จักก่อนหน้านี้ห้าดวง วัตถุหนึ่งมีขนาดประมาณเนปจูนและรุ่นความหนาแน่นต่ำสี่ดวงของดาวพฤหัสบดี ทั้งหมดอยู่ภายในระยะย่างของดาวแม่ของพวกเขาจุดสีดำบนดาวแต่ละดวงซึ่งจำลองเป็นทรงกลมสีเหลืองคือดาวเคราะห์นอกระบบที่ยานอวกาศเคปเลอร์พบซึ่งผ่านหน้าหรือผ่านหน้าดาวแม่ของพวกมัน  ด้านล่าง บันทึกของแสงดาวแสดงลักษณะการลดลง หรือมินิคราส ในแต่ละครั้งที่มีดาวเคราะห์ผ่าน

หน้าดาวฤกษ์  เครดิต: NASA, Borucki และคณะ

STARLIGHT SIGNATURE จุดสีดำบนดาวแต่ละดวงซึ่งจำลองเป็นทรงกลมสีเหลืองคือดาวเคราะห์นอกระบบที่ยานอวกาศเคปเลอร์ค้นพบซึ่งผ่านหน้าหรือผ่านหน้าดาวแม่ของพวกมัน ด้านล่าง บันทึกของแสงดาวแสดงลักษณะการลดลง หรือมินิคราส ในแต่ละครั้งที่มีดาวเคราะห์ผ่านหน้าดาวฤกษ์

NASA, BORUCKI และคณะ

ปรับขนาดพวกมัน ดาวเคราะห์ห้าดวงที่เพิ่งค้นพบใหม่โดย Kepler dwarf Earth

NASA, BORUCKI และคณะ

การค้นพบนี้ดูเหมือนจะตอกย้ำคำใบ้จากการสังเกตการณ์ภาคพื้นดินว่าดาวฤกษ์มีดาวเคราะห์ใกล้เคียงค่อนข้างน้อยที่มีมวลระหว่างดาวเสาร์และดาวเนปจูน นักวิทยาศาสตร์ของเคปเลอร์ ดิมิทาร์ แซสเซลอฟ จากศูนย์ฟิสิกส์ดาราศาสตร์ฮาร์วาร์ด-สมิธโซเนียน ในเมืองเคมบริดจ์ รัฐแมสซาชูเซตส์ กล่าว

นักวิทยาศาสตร์ภารกิจหลัก William Borucki จากศูนย์วิจัย 

Ames ของ NASA ใน Mountain View, Calif. และเพื่อนร่วมงานของเขาประกาศผลการค้นพบเมื่อวันที่ 4 มกราคมในการประชุมฤดูหนาวของ American Astronomical Society ในกรุงวอชิงตัน ดี.ซี. ทีมงานยังอธิบายผลลัพธ์ทางออนไลน์ในวันที่ 7 มกราคมในScience .

นักดาราศาสตร์กล่าวว่าผลในระยะแรกจากภารกิจซึ่งตรวจจับดาวเคราะห์ด้วยการบันทึกการลดลงเล็กน้อยของแสงดาวเมื่อใดก็ตามที่หนึ่งในลูกกลมเคลื่อนผ่านหรือผ่านหน้าดาวฤกษ์แม่ ก็เป็นลางดีสำหรับการบรรลุเป้าหมายหลักของเคปเลอร์: การค้นหาดาวเคราะห์คล้ายโลกในหรือ ใกล้เขตที่อยู่อาศัยของดวงดาวที่คล้ายดวงอาทิตย์

เปิดตัวในเดือนมีนาคม 2552 และคาดว่าจะมีอายุการใช้งาน 3½ หลายปีที่ผ่านมา เคปเลอร์ “ได้พิสูจน์แล้วว่าสามารถค้นพบดาวเคราะห์ที่โคจรผ่านหน้าขนาดเท่าโลกได้” นักทฤษฎี Sara Seager จาก MIT ซึ่งเป็นสมาชิกของทีมค้นพบกล่าว “เรากำลังน้ำลายสอกับข้อมูลที่กำลังจะมาถึงและการค้นพบของเคปเลอร์”

ดาวเคราะห์ที่มีมวลน้อยที่สุดที่เคปเลอร์พบในระหว่างการสังเกตการณ์ช่วงแรกๆ ซึ่งเรียกว่าเคปเลอร์-4b มีรัศมีและความหนาแน่นเทียบเท่ากับทั้งดาวเนปจูนและ GJ 436b ซึ่งเป็นดาวเคราะห์ที่ เคลื่อนผ่าน คล้ายเนปจูนซึ่ง สำรวจโดยดาวเทียม COROT ของยุโรปในปี 2550

แม้ว่า Kepler-4b จะได้รับรังสีจากดาวฤกษ์แม่มากกว่าดาวเนปจูนหรือ GJ 436b ถึง 800,000 เท่า แต่ลูกกลมทั้งสามก็มีขนาดใกล้เคียงกัน นั่นแสดงว่า Kepler-4b มีองค์ประกอบที่หนาแน่นและแข็งแรงกว่า โดยมีอัตราส่วนของหินต่อน้ำหรืออัตราส่วนของไฮโดรเจนต่อก๊าซฮีเลียมที่ต่ำกว่า Borucki และเพื่อนร่วมงานของเขาตั้งข้อสังเกต

ไม่มีดาวเคราะห์ดวงใดในห้าดวงที่เคปเลอร์ค้นพบจะอยู่อาศัยได้ ล้วนมีอุณหภูมิอย่างน้อยที่สุดก็ร้อนพอๆ กับลาวาหลอมเหลว และวัตถุสองดวงคือ Kepler-5b และ Kepler-8b อาศัยอยู่ใกล้กับดาวฤกษ์แม่มากจนอุณหภูมิเฉลี่ยของพวกมันร้อนพอที่จะหลอมเหล็กได้ Borucki กล่าว

ดาวเคราะห์ร้อนคล้ายดาวพฤหัสบดีทั้งสี่ดวงมีความหนาแน่นต่ำกว่าที่คาดการณ์ไว้สำหรับดาวเคราะห์ก๊าซขนาดยักษ์ดังกล่าว หนึ่งในวัตถุเหล่านี้ Kepler-7b มีความหนาแน่นต่ำที่สุด 0.17 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตรของดาวเคราะห์นอกระบบที่รู้จัก นั่นเป็นความหนาแน่นเดียวกับโฟม Styrofoam Borucki ตั้งข้อสังเกตระหว่างการพูดคุยของเขา (จากการเปรียบเทียบ ความหนาแน่นเฉลี่ยของดาวพฤหัสบดีอยู่ที่ 1.33 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ซึ่งสูงกว่าน้ำเล็กน้อย แต่ดาวพฤหัสบดีอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากกว่าที่ Kepler-7b จากดาวฤกษ์ของมัน)

แม้ว่าเคปเลอร์จะเริ่มสังเกตการณ์เฉพาะในเดือนพฤษภาคม 2552 แต่ความสามารถในการค้นหาดาวเคราะห์ที่โคจรผ่านหน้าหลายๆ ดวงได้ให้ความสำคัญกับสิ่งที่ตรวจไม่พบ นั่นคือดาวเคราะห์ที่มีมวลน้อยกว่าดาวพฤหัสบดีแต่หนักกว่าดาวเนปจูนมาก (ดาวเสาร์มีมวลประมาณหนึ่งในสามของดาวพฤหัสบดี) ในแบบจำลองมาตรฐานของการก่อตัวดาวเคราะห์ Sasselov ตั้งข้อสังเกตว่า สูตรการผลิตก๊าซยักษ์อย่างดาวพฤหัสบดีหรือดาวเสาร์กำหนดให้แกนกลางที่เป็นหินหรือน้ำแข็งซึ่งหนักกว่าโลกหลายเท่าต้องรวมตัวกันภายใน ดิสก์ก่อตัวดาวเคราะห์รอบดาวฤกษ์อายุน้อย มีเพียงแกนกลางที่มีน้ำหนักมากเท่านั้นที่สามารถดักจับก๊าซไฮโดรเจนและฮีเลียมจำนวนมหาศาลที่จำเป็นต่อการสร้างดาวเคราะห์ที่มีก๊าซเป็นหลัก เช่น ดาวเสาร์หรือดาวพฤหัสบดี หากแกนกลางก่อตัวช้าเกินไป ดาวฤกษ์จะกวาดเอาก๊าซไฮโดรเจนและก๊าซฮีเลียมส่วนใหญ่ออกไปแล้ว และดาวเคราะห์ที่คล้ายกับดาวเนปจูนจะยังคงอยู่แทน

ผลลัพธ์ของเคปเลอร์ในยุคแรก ๆ อาจบ่งชี้ว่า “มีการแบ่งแยกอย่างชัดเจนว่าคุณก่อตัวดาวเคราะห์แก๊สยักษ์เช่นดาวเสาร์และดาวพฤหัสบดีอย่างไร และคุณก่อกำเนิดดาวเคราะห์ที่ทำจากวัสดุที่หนักกว่าอย่างยูเรนัสและเนปจูนอย่างไร” ซาสเซลอฟกล่าว

แนะนำ : ข่าวดารา | กัญชา | เกมส์มือถือ | เกมส์ฟีฟาย | สัตว์เลี้ยง