Astronoomid mõõtsid Marsist väiksema eksoplaneedi massi
Rühm astronoome on suutnud esimest korda määrata nii Maast väiksema eksoplaneedi massi kui läbimõõdu, märkides sellega Linnutee arvukaima planeediklassi süstemaatilise iseloomustamise algust.
Maast umbes 200 valgusaasta kaugusel Lüüra tähtkujus asuva punase kääbuse Kepler-138 ümber tiirlevat kolme planeeti märgati eelmisel aastal. Planeedid blokeerivad regulaarselt tähe eest möödudes osa sellelt lähtuvast kiirgusest. Mida rohkem Maani jõudev kiirgushulk langeb, seda suurem peab olema ka tähte varjutav planeet. Kosmoseteleskoobi Kepler poolt kogutud andmeid analüüsides leiti, et tähele kõige lähemal tiirleva planeedi Kepler-138b läbimõõt on võrreldav Marsi omaga.
Kuigi varjutusmeetodit saab kasutada nii planeetide suuruse kui tiirlemisperioodi määramiseks, ei ütle see midagi nende massi ning seega ka tiheduse kohta. Massi määramisel lähtutakse tavaliselt ematähe liikumisest. Vastavalt planeedi asukohale nihkub täht Maa suunas või sellest eemale. Doppleri efekti tõttu muutub seeläbi ka Maani jõudev valgus sinakamaks või punakamaks. Mida suurem on nihe, seda massiivsem on planeet.
Väikesed planeedid mõjutavad aga tähe liikumist niivõrd vähe, et seda on pea võimatu täpselt mõõta. Nii lähtusid Pennsylvania osariigiülikooli teadlased hoopis sellest, kuidas mõjutavad tähe ümber tiirlevad planeedid üksteise liikumist. Sõltuvalt oma täpsest asukohast annavad planeedid oma kaaslastele hoogu juurde või hoopis aeglustavad nende liikumist.
Daniel Jontof-Hutter leidis kolleegidega tiirlemisperioodis nähtavate variatsioonide põhjal, et Kepler-138b on Marsist umbes 1,5 korda kergem ja Kuust 5,5 korda raskem. Planeedi tiheduse põhjal järeldavad teadlased, et see peab olema tervikuna kivine. Järeldus on kooskõlas planeedi tiirlemisperioodi põhjal tehtud oletustega. Kepler-138b'l kulub tähe ümber tiiru tegemiseks vaid veidi enam kui kümme päeva, misläbi oleks vesi ja atmosfäär sellelt juba ammu kosmosesse põgenenud.
Samal ajal on nii Kepler-138c kui Kepler-138d Maast veidi suuremad, kuid nende mass erineb oluliselt. Kepler-138c sarnaneb Maale ka oma tiheduse poolest, Kepler-138d on aga kaks korda hõredam.
Töörühm märgib, et planeetide massi määramiseks kasutatud lahendust saaks kasutada ka teiste planeedisüsteemide väiksemate planeetide massi hindamiseks.
Kepler-138b näol pole tegu siiski kõige kergema planeedi, mille massi on astronoomid suutnud tänaseks kindlaks teha. Üks pulsari PSR B1257+12 ümber tiirlev planeet on Kuust pelgalt kaks korda raskem.
Uurimus ilmus ajakirjas Nature.
Toimetaja: Jaan-Juhan Oidermaa