Cel mai vechi sistem planetar descoperit, îmbunătățind șansele de viață inteligentă pretutindeni
Folosind datele telescopului spațial Kepler, un grup internațional de astronomi a descoperit cel mai vechi sistem planetar cunoscut din galaxie – un sistem vechi de 11 miliarde de ani, format din cinci planete stâncoase, toate mai mici decât Pământul. Echipa spune că această descoperire sugerează că planete de dimensiunea Pământului s-au format în cea mai mare parte a istoriei de 13,8 miliarde de ani a Universului, crescând posibilitatea existenței vieții antice – și a vieții inteligente potențial avansate – în galaxia noastră.
„Faptul că planetele stâncoase se formau deja în galaxie cu 11 miliarde de ani în urmă sugerează că planetele locuibile asemănătoare Pământului au existat probabil de foarte mult timp, mult mai mult decât vârsta Sistemului nostru Solar”, a spus Dr. Travis Metcalfe. Cercetător principal al Institutului de Științe Spațiale, care a făcut parte din echipa care a folosit metoda unică de asterosismologie pentru a determina vârsta stelei.
Steaua, numită Kepler-444, este cu aproximativ 25% mai mică decât Soarele nostru și se află la 117 ani lumină de Pământ. Sistemul de cinci planete cunoscute este foarte compact și toate cele cinci planete orbitează în jurul stelei părinte în mai puțin de 10 zile, sau în 0:08 UA, aproximativ o cincime din dimensiunea orbitei lui Mercur.
„Steaua este puțin mai rece decât Soarele (aproximativ 5000 K la suprafață, comparativ cu 5800 K)”, a spus Metcalfe pentru Universe Today, „dar se așteaptă totuși că planetele din acest sistem vor fi foarte iradiate și inospitaliere vieții”, cu atmosfere puțin sau deloc.
Echipa a scris în lucrarea lor că zona locuibilă a sistemului se află la 0:47 UA de steaua părinte și astfel, toate planetele orbitează bine în interior până la marginea interioară a „zonei Goldilocks” a lui Kepler-444.
Echipa a fost condusă de Tiago Campante, cercetător la Universitatea din Birmingham din Marea Britanie.
Planetele au fost găsite analizând patru ani de date Kepler, deoarece nava spațială a avut observații aproape continue ale Kepler-444 în timpul misiunii active a lui Kepler. Telescopul spațial a efectuat măsurători de înaltă precizie ale modificărilor luminozității stelelor din câmpul său vizual. Există mici modificări ale luminozității atunci când planetele trec prin fața stelelor lor.
Semnalele de tranzit au indicat cinci planete care orbitează în jurul lui Kepler-444, deși această stea are un însoțitor binar, un pitic M, și a fost un proces obositor să scoatem toate datele pentru a determina care sunt planetele și nu alte stele, precum și care stea. planetele orbiteau.
O imagine a sistemului stelar Kepler-444 folosind camera de imagine în infraroșu apropiat NIRC2 de pe telescopul Keck II. Credit: Tiago Campante et al.
Metcalfe a spus că sarcina de a „valida” planetele prin excluderea tuturor celorlalte posibile scenarii „fals pozitive” este întotdeauna o mare provocare pentru țintele Kepler.
Dar asterosismologia a fost folosită pentru a măsura în mod direct vârsta exactă a stelei. Asteroseismologia sau seismologia stelară este, în principiu, ascultarea unei stele prin măsurarea undelor sonore. Undele sonore călătoresc în stea și aduc informații înapoi la suprafață. Undele provoacă oscilații pe care Kepler le observă ca o pâlpâire rapidă a luminozității stelei.
Cum poate acest lucru să determine vârsta unei stele?
„Pe măsură ce o stea îmbătrânește, transformă hidrogenul în heliu în miez”, a spus Metcalfe prin e-mail. „Acest lucru modifică densitatea medie a stelei în timp, iar asteroseismologia oferă o măsură foarte precisă a densității medii (din distanțarea regulată a frecvențelor individuale de oscilație).”
Metcalfe a spus că în acest caz, incertitudinea asupra vârstei stelei (și astfel a planetelor, care s-au format în esență în același timp) este de doar 9%, față de o incertitudine tipică de 30-50% din alte metode bazate pe rotație. (girocronologie) sau alte proprietăți ale stelei.
Echipa a remarcat, de asemenea, în lucrarea lor că această descoperire poate ajuta, de asemenea, la identificarea începutului erei formării planetelor.
„Cred că acest sistem are multe de învățat despre formarea planetelor și evoluția pe termen lung a sistemelor planetare”, a spus Darin Ragozzine, profesor la Institutul de Tehnologie din Florida și membru al echipei de descoperire, care este specializat în tranziții multiple. sisteme. „Cu o vârstă de 11,2 miliarde de ani, înseamnă că acest sistem s-a format aproape de începutul erei Universului.”
Echipa a scris că această descoperire implică faptul că planetele mici, de dimensiunea Pământului, s-ar fi putut forma cu ușurință în primele epoci din istoria Universului, chiar și atunci când metalele erau mai rare.
„Când s-a format Pământul, această stea și sistemul său planetar erau deja mai vechi decât este planeta noastră de astăzi”, a spus Ragozzine pentru Universe Today. „Nu știm sigur dacă acest sistem a rămas același tot timpul, dar este uimitor să ne gândim că mica planetă interioară a înconjurat stele de aproximativ un trilion de ori!”
Pentru a afla mai multe despre asteroseismologie, consultați un site web numit Proiectul punct albastru pal. Metcalfe a lansat o organizație non-profit pentru a ajuta la strângerea de fonduri de cercetare pentru Consorțiul de Știință Ateroseismică Kepler. Proiectul Pale Blue Dot permite oamenilor să adopte o stea pentru a sprijini asterosismologia, deoarece nu există finanțare NASA pentru asterosismologie.
„O mare parte din experiența pentru acest lucru există în Europa și nu în SUA, așa că, ca măsură de economisire a costurilor, NASA a externalizat această cercetare specială pentru misiunea Kepler”, a spus Metcalfe, „și NASA nu poate finanța cercetători din alte țări”.
Metcalfe a adăugat că programul „adoptați o stea” a susținut analiza asteroseismică a lui Kepler-444, „determinând vârsta exactă care face ca acest sistem planetar antic să fie atât de interesant... Această finanțare privată de la cetățeni din întreaga lume a fost o resursă neprețuită pentru a facilita cercetarea noastră. și alimentează descoperiri uimitoare ca aceasta.”
Puteți ajuta această cercetare prin adoptând una dintre stelele Kepler sau sistemele planetare.
Această cercetare a fost publicată astăzi în Jurnal de astrofizică .
Lucrarea echipei se intitulează „Un sistem extrasolar antic cu cinci planete de dimensiuni sub-pământene”.