Euroopa Lõunaobservatooriumi astronoomid leidsid HARPS instrumenti kasutades planeedisüsteemi, kus Päikese-sarnase tähe HD 10180 ümber tiirleb vähemalt viis planeeti, mil vihjeid leidub veel kahe olemasolust.
HD 10180 asub Maast umbes 127 valgusaasta kaugusel ning on üks teadaolevast viieteistkümnest eksoplaneedisüsteemist, kus on rohkem kui kolm planeeti. Kui vaatlusi kinnitatakse, asub leitud süsteemis seitset planeeti, mis teeb sellest planeedi rikkaima avastatud süsteemi. Planeedid tiirlevad oma ematähe ümber sarnases formatsioonis kui Päikesesüsteemi planeedid, ent rohkem kokkusurutud orbiitidel.
Kunstniku nägemus Päikese-sarnase tähe HD 1080 ümber tiirlevast planeedisüsteemist. Foto: ESO
Avaldatud uurimuse põhiautor Christophe Lovis võttis pressiteates uurimuse kokku sõnadega: „Me oleme arvatavasti leidnud süsteemi, kus tiirleb kõige rohkem planeete, mis on seni avastatud.“ Töörühma uurimus põhineb kuue aasta jooksul Väga Suure Teleskoobi HARPS-i spektrograafi abil tehtud 190 vaatlusel. Instrument võimaldab astronoomidel mõõta tähe võbelemist, mida põhjustab selle ümber tiirlevate planeetide gravitatsiooniline tõmme.
Üks kahest potentsiaalsest planeedikandidaadist arvatakse olevad Saturni-sarnane planeet, mille tiirlemisperiood on 2200 päeva. Teine aga võib osutuda Maale lähedaseima massiga planeediks, mis kunagi avastatud, kaaludes ainult 1,4 Maa massi. Ent planeet asub tähele väga lähedal ning selle aasta kestab vaid 1,18 päeva. „Objekt põhjustab tähe nurkkiiruses ainult 1 m/s suurust muutust, mis on näiteks aeglasem, kui käimiskiirus, ning seega on seda väga raske mõõta,“ ütles töörühma liige Daien Segransan.
Planeet on arvatavasti väike ning kivine, olles seega sarnane 2009. aasta alguses Prantsusmaa juhitud COROT missioni poolt avastatud planeedile Corot-7b. Päevased temperatuurid küünivad mõlemal 2,200 kraadini Celsiuse järgi, mil planeedi ööpoolsel küljel on külma kuni 210 kraadi.
Planeedisüsteem on veel mitmest poolest unikaalne. Viis Neptuuni-sarnast planeeti tiirlevad orbiitidel, mille raadius ei ületa Marsi oma. Seega on süsteemi siseosas rohkem ning massiivsemaid planeete kui Päikesesüsteemis. Samuti ei ole planeedisüsteemis Jupiteri-sarnast gaasihiiglast. Kuid kõik planeedid tiirlevad peaaegu ringikujulistel orbiitidel nagu Päikesesüsteemis.
Süsteem kinnitab ka mitmeid seniseid astronoomide hüpoteese. Kasutades nii äsjaavastatud kui ka varasemate leitud planeedisüsteemide andmeid selgus, et planeetide asukohad näivad järgivat regulaarset mustrit, mida tuntakse Titius-Bode’i seaduse nime all. See omakorda viitab sellele, et kõik planeedisüsteemid järgivad tekkides sama kulgu. Samuti kinnitab süsteem teooriat, mille kohaselt asuvad massiivsemad planeedisüsteemid raskemate ning metallirikkamate tähtede läheduses.
Uurimustulemused tehti Haute-Provence’i observatooriumis toimunud konverentsil teatavaks vaid paar päeva enne NASA Kepleri töörühma konfidensiaalsuslepingu lõppemist. Selleks neljapäevaks on planeeritud pressikonverents, kus arutatakse „väga intrigeerivat planeedisüsteemi.“ Nii või teisiti, tsiteerides ESO pressiteadet: „Eksoplaneetide teaduses on alanud uus ajajärk, kus uuritakse kompleksseid planeedisüsteeme, mitte üksikuid planeete.“
Vaata ka ESO videot:
Allikas:
ESO: “Richest planetary system discovered.”
Kuidas on võimalik 127 valgusaasta kauguselt mõõta, kui külm või kuum planeedi tähepoolsel ning varju küljel temperatuur on?
Vastab Paul Crowther, Sheffieldi ülikooli astronoomiaprofessor
Põhimõtteliselt on olemas kaks lähenemisviisi: kaudne ning otsene.
Kaudne temperatuuri hindamine:
Planeedid, mis tiirlevad oma tähtede lähedal, saavad rohkem kiirgust kui kaugemal asuvad. Samuti muudavad eredamad tähed planeeti soojemaks kui vähem eredad. Samas ei ole selline meetod lollikindel, kuna temperatuur sõltub ka teistest faktoritest nagu pinna albeedo, millest sõltub, kui palju kiirgust kosmosesse tagasi peegeldub. Samuti näiteks planeedi pöörlemise kiirusest, millest sõltub, kui ühtlaselt soojushulk planeedi varjupoolsel ning tähepoolse külje vahel jaguneb. Ära võiks mainida ka planeedi kiirgusvõimet, mis määrab, kui palju energiat see saab kiirgamise teel eritada.
Sellist lähenemisviisi kasutatakse tavaliselt siis, kui pinnatemperatuurid asuvad nn. Kuldtsoonis – külmumispunkti ja keemistemperatuuri vahel. Teemakohased võrrandid Wikipedias: “Zero dimensional models” http://en.wikipedia.org/wiki/Climate_model
Otsene lähenemine:
Paaril korral on leitud eksoplaneetide kiirguspekter, vaata näiteks http://www.eso.org/public/news/eso1002/. See omakorda aitab välja selgitada planeedi olemust – kas see on gaasihiiglane või kivine planeet ning seega aitab paremini hinnata selle albeedot ja kiirgusvõimet. Ülaltoodu peaks tagama mõistliku temperatuuri hinnangu kontrollimatu kasvuhooneefektiga planeetidele nagu näiteks Veenus.
Kui on võimalik mõõta spektraalenergia jaotust, (juhtudel kui planeet asub ematähest piisavalt kaugel nagu näiteks HR 8799 puhul), saab seda võrrelda planeedite kujunemise mudeliga. See võimaldab “otseseid” temeperatuurihinnanguid. Vaata seonduvat ESO uurimust 2010 aasta jaanuaris: http://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1002/eso1002.pdf