Trzecia planeta krążąca wokół układu podwójnego Kepler-47

Wizja artystyczna przedstawiająca planety układu Kepler-47.

Astronomowie odkryli trzecią planetę w układzie Kepler-47 i jest to najciekawsza spośród wszystkich planet tego układu. Wykorzystując dane z kosmicznego teleskopu Kepler, zespół badaczy kierowany przez naukowców z Uniwersytetu Stanowego w San Diego, wykrył nową planetę o rozmiarach między rozmiarami Neptuna a Saturna, krążącą między dwoma wcześniej odkrytymi planetami.

Dzięki trzem planetom krążącym wokół dwóch gwiazd, Kepler-47 jest jedynym jak dotąd znanym układem wielu planet krążących wokół układu podwójnego gwiazd.

Planety układu Kepler-47 zostały wykryte metodą tranzytu. Jeżeli płaszczyzna orbity planety jest ustawiona krawędzią do obserwatorów znajdujących się na Ziemi, planeta może przechodzić na tle tarczy swojej (swoich) gwiazdy macierzystej, co prowadzi do mierzalnego spadku jasności tejże/tychże gwiazd. Nowa planeta, nazwana Kepler-47d pozostała niewykryta z uwagi na słaby sygnał tranzytu.

Jak to często bywa w przypadku planet krążących wokół układów podwójnych, ułożenie płaszczyzn orbit planet zmienia się w czasie. W tym przypadku orbita środkowej planety zmieniła się tak, że otrzymaliśmy silniejszy sygnał tranzytu. Głębokość tranzytu zmieniła się z niewykrywalnej na początku misji teleskopu Kepler do najgłębszej spośród wszystkich trzech planet w ciągu zaledwie czterech lat.

Badacze z SDSU byli zaskoczeni zarówno rozmiarami jak i położeniem nowej planety. Kepler-47d jest największą spośród trzech planet tego układu planetarnego.

Wizja artystyczna przedstawiająca układ planetarny Kepler-47.

“Widzieliśmy ślad trzeciej planety w 2012 roku, ale przy zaledwie jednym tranzycie, mieliśmy za mało danych” mówi Jerome Orosz, astronom SDSU, główny autor artykułu. “Dzięki kolejnemu tranzytowi mogliśmy określić okres orbitalny planety, a następnie byliśmy w stanie odkryć inne tranzyty ukryte w szumie we wcześniejszych danych”.

William Welsh, astronom i współautor artykułu dodaje, że wraz z Orosz spodziewali się, że jakiekolwiek dodatkowe planety w układzie Kepler-47 będą znajdowały się poza orbitami wcześniej odkrytych planet. “Z pewnością nie spodziewaliśmy się, że będzie to największa planeta układu. To było niemal szokujące” dodaje Welsh. Wyniki badań zespołu opublikowano w periodyku Astronomical Journal.

Dzięki odkryciu nowej planety, możliwe jest znacznie lepsze poznanie tego układu. Dla przykładu, badacze teraz już wiedzą, że planety w tym układzie okołopodwójnym charakteryzują się bardzo niską gęstością – niższą od gęstości Saturna, najrzadszej planety w Układzie Słonecznym.

Choć niska gęstość nie jest nietypowa dla gorących jowiszów, rzadko dotyczy planet o łagodnych temperaturach. Temperatura równowagi Kepler-47d wynosi około 10 stopni Celsjusza, podczas gdy dla Kepler-47c to ok. -3 stopni Celsjusza. Najbardziej wewnętrzna planeta, jednocześnie najmniejsza ma temperaturę około 169 C.

Wewnętrzna, środkowa i zewnętrzna planeta odpowiednio mają rozmiary 3,1, 7,0 oraz 4,7 rozmiarów Ziemi i potrzebują 49, 87 i 303 dni na okrążenie swoich gwiazd macierzystych. Same gwiazdy okrążają wspólny środek masy w zaledwie 7,45 dni. Jedna z gwiazd jest podobna do Słońca, a druga ma masę około 1/3 masy Słońca. Cały system jest bardzo zwarty i zmieściłby się w orbicie Ziemi. Układ Kepler-47 znajduje się 3340 lat świetlnych od Ziemi w kierunku gwiazdozbioru Łabędzia.

Źródło: San Diego State University