Dal 1 ° marzo 2018, 3.741 exopianeti sono stati confermati in 2.794 sistemi, con 622 sistemi con più di un pianeta. La maggior parte del merito di queste scoperte va al telescopio spaziale Keplero, che ha scoperto circa 3500 pianeti e 4500 candidati planetari. Sulla scia di tutte queste scoperte, l'attenzione si è spostata dalla pura scoperta alla ricerca e alla caratterizzazione.
A questo proposito, i pianeti rilevati utilizzando il Metodo di transito sono particolarmente preziosi poiché consentono lo studio di questi pianeti in dettaglio. Ad esempio, un team di astronomi ha recentemente scoperto tre Super-Terre in orbita attorno a una stella nota GJ 9827, che si trova a soli 100 anni luce (30 parsec) dalla Terra. La vicinanza della stella e il fatto che sia orbita da più Super-Terre, rende questo sistema ideale per studi dettagliati sull'esopianeta.
Lo studio, intitolato "A System of Three Super Earths Transiting the Late K-Dwarf GJ 9827 at Thirty Parsecs", è recentemente apparso online. Lo studio è stato condotto da Joseph E. Rodriguez del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics e ha incluso membri dell'Università del Texas ad Austin, Columbia University, Massachusetts Institute of Technology e NASA Exoplanet Science Institute.
Come per tutte le scoperte di Keplero, questi pianeti sono stati scoperti usando il Metodo di transito (noto anche come Fotometria di transito), dove le stelle sono monitorate per periodici cali di luminosità. Queste immersioni sono il risultato di esopianeti che passano davanti alla stella (cioè in transito) rispetto all'osservatore. Sebbene questo metodo sia ideale per porre vincoli sulla dimensione e sui periodi orbitali di un pianeta, può anche consentire la caratterizzazione dell'esopianeta.
Fondamentalmente, gli scienziati sono in grado di apprendere cose sulle loro atmosfere misurando gli spettri prodotti dalla luce della stella mentre attraversa l'atmosfera del pianeta. In combinazione con le misurazioni della velocità radiale della stella, gli scienziati possono anche porre vincoli sulla massa e sul raggio del pianeta e determinare cose sulla struttura interna del pianeta.
Per motivi di studio, il team ha analizzato i dati ottenuti dal K2 missione, che mostrava la presenza di tre Super-Terre attorno alla stella GJ 9827 (GJ 9827 b, c, e d). Da quando hanno inizialmente presentato il loro documento di ricerca nel settembre del 2017, la presenza di questi pianeti è stata confermata da un altro team di astronomi. Come ha detto il dottor Rodriguez a Space Magazine via e-mail:
“Abbiamo rilevato tre pianeti di dimensioni super-terrestri in orbita in una configurazione molto compatta. In particolare, i tre pianeti hanno raggi di 1,6, 1,2 e 2,1 volte il raggio della Terra e tutti orbitano attorno alla loro stella ospite entro 6,2 giorni. Notiamo che questo sistema è stato scoperto in modo indipendente (contemporaneamente) da un altro team della Wesleyan University (Niraula et al. 2017). ”
Questi tre esopianeti sono particolarmente interessanti perché il più grande dei due ha raggi che li posizionano nell'intervallo tra essere roccioso o gassoso. Finora sono stati scoperti pochi esopianeti, il che rende questi tre un obiettivo primario per la ricerca. Rodriguez ha spiegato:
“I pianeti delle dimensioni di Super Terra sono il tipo più comune di pianeta che conosciamo ma non ne abbiamo uno nel nostro sistema solare, limitando la nostra capacità di capirli. Sono particolarmente importanti perché i loro raggi attraversano la transizione da roccia a gas (come discuterò di seguito in una delle altre risposte). In sostanza, i pianeti più grandi di 1,6 volte il raggio della Terra sono meno densi e hanno atmosfere di idrogeno / elio spesse mentre i pianeti più piccoli sono molto densi con un'atmosfera scarsa o assente ”.
Un'altra cosa interessante di queste super-terre è come i loro brevi periodi orbitali - che sono rispettivamente 1,2, 3,6 e 6,2 giorni - porterebbero a temperature abbastanza calde. In breve, il team stima che le tre super-terre abbiano temperature superficiali di 1172 K (899 ° C; 1650 ° F), 811 K (538 ° C; 1000 ° F) e 680 K (407 ° C; 764 ° F), rispettivamente.
In confronto, Venere - il pianeta più caldo del Sistema Solare - sperimenta temperature superficiali di 735 K (462 ° C; 863 ° F). Quindi, mentre le temperature su Venere sono abbastanza calde da sciogliere il piombo, le condizioni su GJ 9827 b sono abbastanza calde da fondere il bronzo.
Tuttavia, la cosa più significativa di questa scoperta sono le opportunità che potrebbe offrire per la caratterizzazione dell'esopianeta. A soli 100 anni luce dalla Terra, sarà relativamente facile per i telescopi di prossima generazione (come il James Webb Space Telescope) condurre studi sulle loro atmosfere e fornire un quadro più dettagliato di questo sistema di pianeti.
Inoltre, questi tre strani pianeti sono tutti nello stesso sistema, il che rende molto più facile condurre campagne di osservazione. Come ha concluso Rodriguez:
“Il sistema GJ 9827 è unico perché un pianeta è più piccolo di questo taglio, un pianeta è più grande e il terzo pianeta ha un raggio di ~ 1,6 volte il raggio della Terra, proprio su quel confine. Quindi in un sistema, abbiamo pianeti che abbracciano questa transizione da roccia a gas. Questo è importante perché possiamo studiare l'atmosfera di questi pianeti, cercare differenze nella composizione delle loro atmosfere e iniziare a capire perché questa transizione si verifica a 1,6 volte il raggio della Terra. Poiché tutti e tre i pianeti orbitano attorno alla stessa stella, l'effetto della stella ospite è mantenuto costante in questo "esperimento". Pertanto, se questi tre pianeti in GJ 9827 fossero invece in orbita attorno a tre stelle separate, dovremmo preoccuparci di come la stella ospite sta influenzando o influenzando l'atmosfera del pianeta. Nel sistema GJ 9827, non dobbiamo preoccuparci di questo poiché orbitano attorno alla stessa stella. "
