Astronomie

Qu'est-il arrivé à la troisième planète du système Kepler-47 ?

Qu'est-il arrivé à la troisième planète du système Kepler-47 ?


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En 2012, le document de découverte du système circumbinaire multiplanétaire Kepler-47 mentionnait une troisième planète en transit potentielle dans le système :

Un événement semblable à un transit profond de 0,2% est présent au temps 2 455 977 363 (BJD) qui n'est causé par aucune des deux planètes. Une recherche de transits supplémentaires a révélé plusieurs autres événements de transit provisoires (12), mais nous avertissons que l'étoile est faible (la magnitude de Kepler est de 15,178), qu'il existe de grandes modulations dues aux taches stellaires et que les données contiennent du « rouge » corrélé. bruit, ce qui rend difficile la détection de petits transits non périodiques. Les preuves marginales à l'heure actuelle sont insuffisantes pour faire confiance à toute(s) planète(s) candidate(s) supplémentaire(s).

En 2013, Jerome Orosz a donné une conférence lors de la deuxième conférence Kepler Science intitulée "La confirmation d'une troisième planète dans le système circulaire Kepler-47", affirmant la détection de deux autres transits attribués à la troisième planète et donnant la période orbitale de 187,3 jours et notant que l'ajustement dynamique indique que les transits s'arrêteraient pendant quatre ans à partir de juillet 2013.

En 2015, le document de découverte de Kepler-453 b a été publié, décrivant cette planète comme la dixième planète circumbinaire découverte par la mission Kepler, qui répertorie Kepler-47 d comme la neuvième des planètes découvertes précédemment, donnant une référence de "Orosz 2015 , en préparation".

Pour autant que j'aie pu le dire, il n'y a eu aucune autre mise à jour depuis lors - le papier Orosz 2015 n'est jamais apparu. Quelqu'un est-il au courant d'autres mises à jour sur ce système et si la troisième planète est toujours considérée comme présente ?


Eh bien, on dirait qu'il est enfin apparu ! L'Institut d'astronomie d'Hawaï a publié le communiqué de presse suivant : Des scientifiques remplissent un système planétaire circulaire. Kepler-47d s'avère être la plus grande des planètes, avec un rayon 7 fois supérieur à celui de la Terre.

L'article pertinent est Orosz et al. (2019) "Découverte d'une troisième planète en transit dans le système périphérique Kepler-47".


Kepler-47

Kepler-47 est un système d'étoiles binaires de la constellation du Cygne avec trois exoplanètes en orbite autour de la paire d'étoiles situées à environ 1055 parsecs (3 442 années-lumière) de la Terre. Les deux premières planètes annoncées sont désignées Kepler-47b et Kepler-47c. Kepler-47 est le premier système multiplanétaire circumbinaire découvert par la mission Kepler. [4] La planète la plus externe est une géante gazeuse en orbite dans la zone habitable des étoiles. [5] Parce que la plupart des étoiles sont binaires, la découverte que des systèmes multiplanétaires peuvent se former dans un tel système a eu un impact sur les théories précédentes de la formation planétaire. [6] [4]

Un groupe d'astronomes dirigé par Jerome Orosz à l'Université d'État de San Diego, dont des astronomes de l'Université de Tel-Aviv en Israël, a découvert le système planétaire via le télescope spatial Kepler de la NASA en 2012. [7] En novembre 2013, preuve d'une troisième planète en orbite entre les planètes b et c, Kepler-47d, ont été annoncées. [8] Des analyses ultérieures des données de transit du télescope spatial Kepler ont confirmé l'existence de Kepler-47d. [9]


Contenu

Avant l'observation de Kepler, Kepler-47 portait le numéro de catalogue 2MASS 2MASS J19411149+4655136. Dans le catalogue d'entrée Kepler, il porte la désignation KIC 10020423, et lorsqu'il s'est avéré avoir des planètes candidates en transit, il a reçu le numéro d'objet d'intérêt Kepler de KOI-3154. [3]

Des candidats planétaires ont été détectés autour de la paire d'étoiles par la mission Kepler de la NASA, une mission chargée de découvrir des planètes en transit autour de leurs étoiles. [10] Les découvreurs ont appelé la paire d'étoiles Kepler-47, qui est la procédure normale pour nommer les étoiles avec les exoplanètes découvertes par le vaisseau spatial. [3] C'est donc le nom utilisé par le public pour désigner la paire d'étoiles et ses planètes. Les planètes candidates associées aux étoiles étudiées par la mission Kepler sont connues sous le nom d'objets d'intérêt Kepler (KOI) et reçoivent les désignations ".01", ".02", ".03" etc. après le nom de l'étoile, dans le ordre de découverte. [11] Si les planètes candidates sont détectées simultanément, alors l'ordre suit l'ordre des périodes orbitales du plus court au plus long. [11] En suivant ces règles, deux planètes candidates ont été détectées, avec des périodes orbitales de 49,51 et 303,158 jours. [3] Après confirmation, les planètes de Kepler-47 sont désignées par des lettres, la première planète étant désignée b etc. L'ordre des désignations est identique à ces dernières désignations pour les planètes candidates. [12]

Kepler-47 est un système stellaire binaire situé à environ 1 055 parsecs (3 440 années-lumière) de la Terre. [1] Le système binaire est composé d'une étoile de séquence principale de type G (Kepler-47A) et une étoile naine rouge (Kepler-47B). Les étoiles orbitent autour de leur barycentre, ou centre de masse entre elles, effectuant une orbite complète tous les 7,45 jours. [3] Les étoiles orbitent autour de leur barycentre à une distance d'environ 0,084 UA. [3] Les étoiles ont 104% et 35% de la masse du Soleil et 96% et 35% du rayon du Soleil, respectivement. [3] Ils ont des températures de surface de 5636 K et 3357 K. [3] Sur la base des caractéristiques stellaires et de la dynamique orbitale, un âge estimé de 4 à 5 milliards d'années pour le système est possible. [3] En comparaison, le Soleil a environ 4,6 milliards d'années [13] et a une température de 5772 K. [14]

L'étoile primaire est quelque peu pauvre en métaux, avec une métallicité ([Fe/H]) d'environ -0,25, soit environ 56 % de la quantité de fer et d'autres métaux plus lourds trouvés dans le Soleil. [3] Les deux luminosités des étoiles sont typiques de leur espèce, avec des luminosités d'environ 84 % et 1 % de celle de la luminosité solaire, respectivement. [3]

La magnitude apparente du système stellaire, ou sa luminosité du point de vue de la Terre, est d'environ 15,4. [2] Il est trop faible pour être vu à l'œil nu, qui peut généralement détecter des objets d'une magnitude inférieure à 6,5. [15]

Avant la découverte du système planétaire Kepler-47 par Jerome Orosz, ses collègues, ainsi que des astronomes de l'Université de Tel-Aviv en 2012, [7] on pensait que les étoiles binaires avec plusieurs planètes ne pouvaient pas exister. [4] On croyait que les perturbations gravitationnelles causées par les étoiles mères en orbite feraient en sorte que toutes les planètes circumbinaires entreraient en collision ou seraient éjectées hors de l'orbite, soit dans l'une des étoiles mères, soit loin du système. [4] Cependant, cette découverte démontre que plusieurs planètes peuvent se former autour d'étoiles binaires, même dans leurs zones habitables et alors que les planètes du système Kepler-47 sont peu susceptibles d'abriter la vie, d'autres planètes en orbite autour de systèmes d'étoiles binaires peuvent être habitables et pourraient soutenir la vie. [4] Parce que la plupart des étoiles sont binaires, la découverte que des systèmes multiplanétaires peuvent se former dans un tel système a eu un impact sur les théories précédentes de la formation planétaire et pourrait offrir plus d'opportunités pour trouver des exoplanètes potentiellement habitables. [6] [4]

Le système binaire est connu pour héberger trois planètes, toutes en orbite proche les unes des autres et plus grandes que la Terre, sans surface solide. [16] Les trois planètes du système Kepler-47 ont une densité très faible, inférieure à celle de Saturne. [17] [18] Les densités des planètes sont estimées à environ 0,26 g/cm 3 à 0,68 g/cm 3 . [16] Les faibles densités des planètes sont inhabituelles pour leurs températures relativement douces. Les planètes avec de telles faibles densités sont généralement des Jupiter chaudes qui orbitent près de leurs étoiles hôtes, connues sous le nom de planètes gonflées. [18] [17] On pense que les planètes à faible densité avec de telles températures douces sont rares. [17]

Le système planétaire Kepler-47 [3] [16] [19]
Un compagnon
(dans l'ordre de l'étoile)
Masse Demi-grand axe
(UA)
Période orbitale
(journées)
Excentricité Inclination Rayon
b 8.427 ± 0.62 M 0.2956 ± 0.0047 49.51 ± 0.04 <0.035 89.59 ± 0.5° 3.03 ± 0.12 R
25 ± 18 [9] M 0.6992 ± 0.0033 187.35 ± 0.15 0.024 +0.017
−0.025
≈90° 7.04 +0.49
−0.66 R
c 23.17 ± 1.97 M 0.989 ± 0.016 303.158 ± 0.072 <0.411 89.825 ± 0.010° 4.61 ± 0.20 R

Kepler-47b est une planète de classe Neptune et la planète la plus interne du système Kepler-47. Il réside près de ses étoiles mères, à une distance de 0,2956 UA. [3] [16] Il complète une orbite complète autour de ses étoiles mères en moins de 50 jours. [4] La température d'équilibre de Kepler-47b est de 442 K, donc inhospitalière à la vie. [17] En raison de la température d'équilibre élevée de Kepler-47b, le gaz méthane dans son atmosphère serait brisé en d'autres composés, conduisant à une brume épaisse qui couvrirait l'atmosphère de la planète. [4] C'est la plus petite planète du système Kepler-47, étant 3,1 fois la taille de la Terre. [17]

La deuxième planète découverte, Kepler-47c, est une planète de classe Neptune et la planète la plus externe, en orbite autour de ses étoiles mères à une distance de 0,989 UA, soit presque la distance de la Terre au Soleil. [3] Il effectue une orbite complète autour de ses étoiles mères en environ 300 jours. [4] Kepler-47c est situé dans la zone habitable, avec une température d'équilibre de 241 K. [4] [17] Le rayon de Kepler-47c est 4,7 fois celui de la Terre, comparable en taille à Neptune. [4] [17] Bien qu'on suppose que Kepler-47c n'est pas capable d'abriter la vie, il pourrait probablement avoir une atmosphère dense de vapeur d'eau. [4]

La planète la plus récemment découverte dans le système, Kepler-47d, a été annoncée comme étant découverte par l'astronome Jerome Orosz et ses collègues de l'Université d'État de San Diego en novembre 2013. [8] [17] À partir des données de transit du système Kepler-47 de le télescope spatial Kepler, l'équipe d'Orosz avait remarqué un signal de transit orphelin qui a duré 4,15 heures, [3] [20] et n'a pas été attribué aux deux planètes précédemment connues. [17] [8] En raison des faibles signaux de transit de Kepler-47d, il n'a pas été détecté plus tôt en 2012. [17] [16] Un seul transit notable de Kepler-47d a été détecté, [20] donc un transit supplémentaire de la planète était nécessaire pour confirmer son existence. [9] À partir de simulations dynamiques, il a été démontré que l'orbite de Kepler-47d précessait au fil du temps, entraînant une période de quatre ans sans transits de Kepler-47d. [3] [8] Des études ultérieures du système Kepler-47 ont conduit à la confirmation de Kepler-47d, qui a été annoncée en avril 2019. [9] La découverte de Kepler-47d était inattendue pour l'équipe d'Orosz, car ils s'y attendaient. trouver des planètes supplémentaires avec des orbites plus éloignées. [17] [18] Kepler-47d est la plus grande planète du système Kepler-47, avec un rayon d'au moins 7 fois le rayon de la Terre. [16] Il orbite entre les planètes Kepler-47b et c à une distance d'environ 0,7 UA, complétant une orbite tous les 187,35 jours. [8] [19] Sa température d'équilibre est d'environ 283 K. [17]


Exoplanète : Kepler-47c

La visualisation de cet artiste montre l'exoplanète Kepler-47c - une géante de glace sans relief recouverte de couches de méthane et de vapeur d'eau. Une exoplanète est toute planète identifiée en dehors de notre propre système solaire. En juin 2013, 866 exoplanètes avaient été identifiées, situées autour de 671 étoiles, presque toutes dans la Voie lactée. Kepler-47c est la première exoplanète découverte faisant partie d'un système multi-planètes en orbite autour de deux étoiles.

Kepler-47c a à peu près la même taille que Neptune, ce qui en fait un géant de glace. Il se trouve à l'intérieur de la zone habitable de son étoile hôte - la région dans laquelle de l'eau liquide pourrait exister à la surface d'une planète. L'eau liquide est un ingrédient clé de la vie, donc les planètes trouvées dans cette zone sont plus susceptibles de devenir des mondes habitables. Cependant, la grande taille du Kepler-47c le rend incapable de maintenir la vie. Cette planète met 303 jours pour orbiter autour de ses étoiles hôtes. Ce système stellaire binaire se compose d'une étoile semblable au Soleil et d'une naine de type M plus petite et plus froide qui fait environ un tiers de la taille de son étoile sœur. Avec ses deux planètes connues, le système Kepler-47 prouve que des systèmes planétaires complets peuvent bien exister autour d'étoiles binaires.

Lancée en 2009, la mission Kepler de la NASA mesure simultanément le flux lumineux de 150 000 étoiles. Les données de chaque étoile sont ensuite analysées afin de rechercher des baisses périodiques de la courbe de lumière. Ces baisses de luminosité pourraient indiquer la présence d'une planète en orbite passant devant son étoile hôte, bloquant une partie de sa lumière. C'est ce qu'on appelle un transit. Trois transits ou plus de périodes égales sont nécessaires pour cataloguer un objet en tant que planète candidate.


Sur les neuf systèmes planétaires circumbinaires en transit confirmés, seul Kepler-47 est connu pour contenir plus d'une planète. Kepler-47 b (la "planète intérieure") a une période orbitale de 49,5 jours et un rayon d'environ 3 R . Kepler-47 c (la "planète extérieure") a une période orbitale de 303,2 jours et un rayon d'environ 4,7 R . Nous rapportons ici la découverte d'une troisième planète, Kepler-47 d (la "planète du milieu"), qui a une période orbitale de 187,4 jours et un rayon d'environ 7 R . La présence de la planète du milieu nous permet de placer de bien meilleures contraintes sur les masses des trois planètes, où les plages 1σ sont inférieures à 26 M , entre 7-43 M , et entre 2-5 M pour les planètes intérieures, moyennes et extérieures, respectivement. Les planètes médianes et extérieures ont de faibles densités apparentes, avec g cm -3 et extérieur < 0,26 g cm -3 au niveau 1σ. Les deux planètes extérieures sont "étroitement emballées", en supposant les masses nominales, ce qui signifie qu'aucune autre planète ne pourrait orbiter de manière stable entre elles. Toutes les orbites ont de faibles excentricités et sont presque coplanaires, défavorisant les scénarios de diffusion violente et suggérant une migration douce dans le disque protoplanétaire.

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Découverte d'une troisième planète en transit dans le système circumbinaire Kepler-47. / Orosz, Jerome A. Welsh, William F. Haghighipour, Nader Quarles, Billy Short, Donald R. Mills, Sean M. Satyal, Suman Torres, Guillermo Agol, Eric Fabrycky, Daniel C. Jontof-Hutter, Daniel Windmiller, Gur Müller , Tobias WA Hinse, Tobias C. Cochran, William D. Endl, Michael Ford, Eric B. Mazeh, Tsevi Lissauer, Jack J.

Dans : Astronomical Journal, Vol. 157, n° 5, 174, 05.2019.

Résultats de recherche : Contribution à la revue › Article › peer-review

T1 - Découverte d'une troisième planète en transit dans le système circumbinaire Kepler-47

N1 - Copyright de l'éditeur : © 2019. La Société américaine d'astronomie. Tous les droits sont réservés..

N2 - Sur les neuf systèmes de planètes circumbinaires en transit confirmés, seul Kepler-47 est connu pour contenir plus d'une planète. Kepler-47 b (la "planète intérieure") a une période orbitale de 49,5 jours et un rayon d'environ 3 R ⊕. Kepler-47 c (la "planète extérieure") a une période orbitale de 303,2 jours et un rayon d'environ 4,7 R ⊕. Nous rapportons ici la découverte d'une troisième planète, Kepler-47 d (la "planète du milieu"), qui a une période orbitale de 187,4 jours et un rayon d'environ 7 R ⊕. La présence de la planète du milieu nous permet de placer de bien meilleures contraintes sur les masses des trois planètes, où les plages 1σ sont inférieures à 26 M ⊕, entre 7-43 M ⊕, et entre 2-5 M ⊕ pour l'intérieur, planètes moyennes et extérieures, respectivement. Les planètes moyennes et extérieures ont de faibles densités apparentes, avec g cm-3 et extérieur < 0,26 g cm-3 au niveau 1σ. Les deux planètes extérieures sont "étroitement emballées", en supposant les masses nominales, ce qui signifie qu'aucune autre planète ne pourrait orbiter de manière stable entre elles. Toutes les orbites ont de faibles excentricités et sont presque coplanaires, défavorisant les scénarios de diffusion violente et suggérant une migration douce dans le disque protoplanétaire.

AB - Sur les neuf systèmes planétaires circumbinaires en transit confirmés, seul Kepler-47 est connu pour contenir plus d'une planète. Kepler-47 b (la "planète intérieure") a une période orbitale de 49,5 jours et un rayon d'environ 3 R ⊕. Kepler-47 c (la "planète extérieure") a une période orbitale de 303,2 jours et un rayon d'environ 4,7 R ⊕. Nous rapportons ici la découverte d'une troisième planète, Kepler-47 d (la "planète du milieu"), qui a une période orbitale de 187,4 jours et un rayon d'environ 7 R ⊕. La présence de la planète du milieu nous permet de placer de bien meilleures contraintes sur les masses des trois planètes, où les plages 1σ sont inférieures à 26 M ⊕, entre 7-43 M ⊕, et entre 2-5 M ⊕ pour l'intérieur, planètes moyennes et extérieures, respectivement. Les planètes moyennes et extérieures ont de faibles densités apparentes, avec g cm-3 et extérieur < 0,26 g cm-3 au niveau 1σ. Les deux planètes extérieures sont "étroitement emballées", en supposant les masses nominales, ce qui signifie qu'aucune autre planète ne pourrait orbiter de manière stable entre elles. Toutes les orbites ont de faibles excentricités et sont presque coplanaires, défavorisant les scénarios de diffusion violente et suggérant une migration douce dans le disque protoplanétaire.


L'ascension de Tatooine : Une troisième planète pour le système binaire Kepler-47

Quand j'étais enfant, je lisais des romans de science-fiction et regardais des émissions de télévision représentant des planètes en orbite autour d'étoiles binaires – deux étoiles en orbite l'une autour de l'autre. Quand j'ai grandi un peu et que j'ai appris à mieux connaître la science, j'ai pensé que c'était assez improbable.

Puis, quand je suis devenu encore plus vieux et que j'ai réellement appris comment la science fonctionnait à un niveau plus subtil, j'ai réalisé que l'Univers est plus intelligent que nous, et j'ai commencé à me demander si un tel système pouvait vraiment fonctionner. Et puis nous avons commencé à en découvrir des centaines et puis milliers de planètes en orbite autour d'autres étoiles… avec ces mondes venant d'une diversité si éblouissante et inattendue. Il est devenu clair que l'Univers était vraiment plus intelligent que nous, ou du moins plus intelligent, créant des planètes d'une manière que nous ne pensions pas possible.

Et bien sûr, se moquant de toute forme d'orgueil scientifique, les astronomes ont commencé à trouver des planètes en orbite autour d'étoiles binaires. Le télescope spatial Kepler a observé plus de 150 000 étoiles pendant des années, à la recherche des baisses de la lumière des étoiles qui se produiraient si une planète passait directement devant la face de l'étoile dans une sorte de mini-éclipse - ce que les astronomes appellent un transit. Environ 2 900 de ces étoiles étaient ce que nous appelons binaires à éclipse, où l'orbite des deux étoiles est vue de côté, donc une étoile passe alternativement devant l'autre. Nous pensons que les planètes se formeraient dans le même plan que les étoiles, c'est donc le genre de binaires où Kepler pourrait espérer repérer les transits.

Sur cette horde, 9 étoiles binaires à éclipse ont montré des preuves de planètes. Ils étaient tous ce qu'on appelle planètes circumbinaires, ce qui signifie que chaque planète était en orbite autour des deux étoiles (par opposition à une seule des deux étoiles de la paire). Huit de ces systèmes binaires n'avaient qu'une seule planète, mais en 2012, les astronomes ont annoncé que l'étoile binaire Kepler-47 avait deux planètes ! L'intérieur s'appelait Kepler-47b et l'extérieur Kepler-47c.

Il semblait que les planètes circumbinaires ne se soient pas produites dans un cadre fictif il y a longtemps, dans une galaxie très, très lointaine. Kepler-47 est à 3 300 années-lumière. Loin, mais dans notre propre galaxie. Et bien réel.

Mais cela s'améliore : les mêmes astronomes ont maintenant trouvé un la troisième planète dans le système !

Permettez-moi de prendre un moment pour décrire les étoiles. L'un est très similaire au Soleil en masse et en taille (et s'appelle le primaire). L'autre (le secondaire) représente environ un tiers de la masse du Soleil et est beaucoup plus froid et plus faible. Le primaire est environ 200 fois plus brillant que le secondaire, tellement plus brillant que tous les transits observés par les exoplanètes se font à travers l'étoile primaire. Les transits à travers le secondaire seraient si faibles qu'ils sont essentiellement invisibles. Les deux étoiles sont distantes d'environ 12 millions de kilomètres et mettent 7,5 jours pour orbiter une fois. Ils ont au moins 3,5 milliards d'années, et peut-être beaucoup plus.

Oeuvre représentant deux des trois planètes connues pour être en orbite autour de l'étoile binaire Kepler-47. Crédit : NASA Ames/JPL-Caltech/T. Pylé

Maintenant, pour les planètes. Dans l'article de découverte original, les astronomes ont noté qu'en plus des transits des deux planètes, il y avait un seul transit "orphelin" qui semblait réel mais ne provenait d'aucune des deux planètes qu'ils avaient trouvées. Après la publication de ce premier article, d'autres observations de Kepler ont révélé deux autres transits qui correspondaient à celui orphelin. Cela leur a permis d'obtenir une période pour la planète. En revenant sur toutes les données, ils ont trouvé trois autres transits, très faibles mais là. Cela fait six au total, tous indiquant la présence de la troisième planète : Kepler-47d * .

La nouvelle planète orbite autour du binaire entre les deux autres. Bizarrement, les profondeurs des transits de 47d ont changé littéralement avec le temps, la quantité de lumière que la planète bloquée de l'étoile primaire a semblé augmenter. Cette profondeur est liée à la taille de la planète et à la façon dont elle passe devant l'étoile. Une grosse planète bloque une plus grande partie de l'étoile, donc le transit est plus profond. Mais si une planète entaille juste le bord de l'étoile vue de la Terre, le transit sera moins profond.

Cela n'a pas de sens que la planète s'agrandisse, donc l'orbite de la planète doit changer. Et bien sûr, c'est ce qui se passe. La gravité du système avec deux étoiles et (au moins) trois planètes est un gâchis. Les planètes sont tirées les unes par les autres, ce qui fait osciller leurs orbites. C'est appelé précession, et c'est la même chose que vous voyez lorsque l'axe d'une toupie fait un cercle lent alors même que la toupie tourne rapidement.

Lorsqu'une toupie tourne, son axe effectue également un mouvement cyclique beaucoup plus lent appelé précession. La Terre le fait aussi, l'axe faisant un cycle tous les 26 000 ans. Crédit : LucasVB / wikipédia

Au fur et à mesure que l'orbite précesse, cela change la profondeur à laquelle la planète coupe la face de l'étoile vue de la Terre (pour ce que ça vaut, c'est très similaire à la raison pour laquelle nous n'avons pas d'éclipse solaire chaque mois, l'orbite de la Lune est inclinée et ne s'aligne avec le Soleil qu'à des moments particuliers). Ainsi, au début, les transits de 47d ont coupé une corde très peu profonde sur le visage de l'étoile, mais au fur et à mesure que l'orbite vacille, cette corde est devenue plus profonde… et continue de s'approfondir. Finalement, cependant, le transit redeviendra moins profond et tout se répétera.

Les orbites des planètes de Kepler-47 vert foncé sont une estimation prudente de la zone habitable des étoiles et le vert clair une estimation plus optimiste. Le cercle rouge est la distance des étoiles où les orbites deviennent stables face à la gravité changeante du binaire. Crédit : Orosz et al.

Alors, à quoi ressemblent ces planètes ? Dans l'ordre des étoiles (donc de l'intérieur au milieu (la nouvelle) à la planète extérieure), elles mesurent 3,1, 7,0 et 4,7 fois le diamètre de la Terre. Tellement gros. Ils mettent également 49, 87 et 303 jours pour orbiter autour des étoiles. C'est intéressant! Il place la planète extérieure vers le bord intérieur de la zone habitable, la distance des étoiles où l'eau liquide pourrait exister sur un corps solide avec une atmosphère. La planète intérieure est beaucoup trop proche, mais la planète du milieu est juste à la limite intérieure de la zone habitable « optimiste » (c'est-à-dire en croisant les doigts et en permettant que tout se passe bien pour que la HZ soit aussi large que possible) . Donc 47d est encore plus chaud que 47c, mais peut-être raisonnablement dans les tolérances humaines.

Malheureusement, les transits ne vous disent pas les masses des planètes, donc les densités ne peuvent pas être déterminées. C'est ce qui vous dit de quoi sont faites les planètes. Une planète très dense a beaucoup de roches et de métaux, alors qu'une planète de faible densité est susceptible d'être une géante gazeuse. Néanmoins, étant donné leur grande taille, il est très probable qu'elles ressemblent davantage à Neptune et à Saturne qu'à la Terre. Et bien.

Mais je dois me demander… peut-être que ces planètes ont des lunes. Et peut-être que certaines de ces lunes sont assez grosses. Peut-être de la taille de la Terre. Ce n'est pas trop loin du domaine du possible, et si c'est le cas, eh bien, ils sont au bon endroit pour être peut-être bien au chaud. Hummm.

Et tout cela semble familier. Kepler-47c et d sont chauds, en orbite autour d'un binaire, avec une étoile jaune et l'autre rouge… heyyyyy. C'est comme s'il y avait un centre lumineux de l'univers, c'est le système planétaire dont il est le plus éloigné.

Un coucher de soleil binaire sur une planète lointaine, très lointaine. Crédit : Lucasfilm

Malheureusement, 47c et d sont probablement des géantes gazeuses et non des avant-postes du désert. Encore. Les planètes en orbite autour d'étoiles binaires peuvent être assez courantes, rappelez-vous, Kepler ne pouvait voir que des planètes en orbite éclipsant binaires. Il s'agit d'une petite fraction de tout binaires, qui en nombre constituent la majorité des étoiles dans le ciel. Alors qui sait ?

Chaque fois que nous trouvons une autre planète comme celle-ci, cela me donne un nouvel espoir.

Plus de mauvaise astronomie

* Les planètes reçoivent la lettre minuscule après le nom de l'étoile dans l'ordre de leur découverte. Ainsi, même si cette planète est entre les deux autres, elle obtient un comme sa lettre.


Kepler de la NASA, la 10e d'une série de missions scientifiques de classe Discovery à faible coût, à faible temps de développement et très ciblées, a été conçue pour découvrir des planètes semblables à la Terre en orbite autour d'autres étoiles dans notre région de la Voie lactée.

Le vaisseau spatial a été nommé d'après le célèbre astronome allemand Johannes Kepler (1571-1630).

Kepler était équipé pour rechercher des planètes d'une taille allant de la moitié à deux fois la taille de la Terre (planètes terrestres) dans la zone habitable de leurs étoiles où de l'eau liquide pourrait exister à l'état naturel à la surface de la planète.

Ses objectifs scientifiques comprenaient la détermination de l'abondance de ces planètes et la distribution des tailles et des formes de leurs orbites, l'estimation du nombre de planètes dans les systèmes à étoiles multiples et la détermination des propriétés des étoiles qui ont des systèmes planétaires.

Kepler a détecté des planètes en observant des transits, ou de minuscules baisses de luminosité d'une étoile qui se produisent lorsqu'une planète passe devant l'étoile.

Le vaisseau spatial était essentiellement un instrument unique et un télescope à ouverture de 3 pieds (1 mètre) de diamètre spécialement conçu et un réseau de capteurs d'images et un vaisseau spatial construit autour de lui. Le diamètre du miroir du télescope était de 4 pieds 7 pouces (1,4 mètre), l'un des plus grands miroirs au-delà de l'orbite terrestre.

Kepler a été conçu pour surveiller environ 100 000 étoiles de la séquence principale sur une période de trois ans et demi.

Kepler : Première Lumière et Dernière Lumière

Kepler a été lancé à 03:49:57 UT le 7 mars 2009, sur une orbite terrestre initiale à 115 × 115 miles (185 × 185 kilomètres) à une inclinaison de 28,5 degrés. Après une autre combustion du premier étage, le deuxième étage a tiré pour placer Kepler sur une trajectoire de fuite en orbite solaire. Il a passé l'orbite lunaire à 04h20 TU le 9 mars, pour finalement entrer en orbite héliocentrique à 0,97 & fois 1,041 UA à une inclinaison de 0,5 degré par rapport à l'écliptique solaire.

Afin d'améliorer la résolution, le 23 avril, les planificateurs de la mission ont optimisé la mise au point du télescope en déplaçant le miroir primaire de 40 micromètres vers le plan focal et en l'inclinant de 0,0072 degrés.

Moins d'un mois plus tard, le 13 mai, Kepler terminait sa mise en service et commençait sa mission opérationnelle. Au cours de ses six premières semaines d'exploitation, Kepler a découvert cinq exoplanètes &mdash nommées Kepler 4b, 5b, 6b, 7b et 8b (ce que la NASA a annoncé en janvier 2010).

En avril 2010, les scientifiques de la mission ont publié des résultats montrant que Kepler avait découvert le premier système planétaire confirmé avec plus d'une planète transitant par la même étoile, Kepler-9. Cette découverte est le résultat de l'étude de plus de 156 000 étoiles sur une période de sept mois.

Le système planétaire en orbite autour de Kepler-11, une étoile naine jaune située à environ 2 000 années-lumière de la Terre, comprenait six planètes. La NASA a annoncé en février 2011 que ces planètes étaient plus grandes que la Terre, les plus grandes étant comparables en taille à Uranus et Neptune.

En 2011, Kepler a subi au moins deux événements en mode sans échec. Le vaisseau spatial a essentiellement arrêté les opérations scientifiques à la suite d'une anomalie présumée. Dans les deux cas, en février et mars, l'équipe du projet Kepler a pu relancer le véhicule assez rapidement, en deux à trois jours.

En septembre, les scientifiques de la mission ont annoncé la découverte d'une planète, Kepler-16b, en orbite autour de deux étoiles, où l'on pourrait s'attendre à un double coucher de soleil, un peu comme la planète fictive Tatooine décrite dans le film "Star Wars". en janvier 2012 et plusieurs planètes en orbite autour de plusieurs étoiles &mdash le système Kepler-47 &mdash a été annoncé en août 2012.

En décembre 2011, la NASA a annoncé que Kepler avait trouvé sa première planète, Kepler-22b, dans la zone habitable d'une étoile.

En avril 2012, la mission, qui approchait de sa durée de vie de trois ans et demi, a été formellement prolongée jusqu'à l'exercice 2016 après un examen de ses opérations. La mission prolongée a commencé le 15 novembre 2012. À ce moment-là, Kepler avait identifié plus de 2 300 planètes candidates et confirmé plus de 100 planètes.

Sur la base des données recueillies par Kepler, les scientifiques ont pu annoncer en janvier 2013 qu'environ 17% des étoiles (environ un sixième) ont une planète de la taille de la Terre sur une orbite plus proche que Mercure ne l'est de notre Soleil. Étant donné que la Voie lactée compte environ 100 milliards d'étoiles, cela suggérerait au moins 17 milliards de mondes de la taille de la Terre dans notre galaxie. (En novembre 2013, ce nombre a été révisé à 40 milliards).

Après deux brefs passages en mode sans échec en mai 2013, l'une des quatre roues de réaction de l'engin spatial (n° 4) s'est avérée défaillante. Étant donné qu'une précédente a échoué en juillet 2012 et qu'au moins trois de ces roues étaient nécessaires pour viser avec précision le télescope, on craignait que la mission ne soit compromise.

Après cela et un autre événement en mode sans échec fin mai, Kepler a fonctionné en mode Point Rest State (PRS) & mdash où le vaisseau spatial a utilisé des propulseurs et la pression solaire pour contrôler le pointage & mdash tandis que les contrôleurs ont conçu un moyen de réactiver les roues nécessaires pour un pointage précis du vaisseau spatial .

Le 15 août 2013, la NASA a officiellement annoncé qu'elle mettait fin à ses efforts pour récupérer complètement Kepler. La NASA a sollicité des propositions du public sur la façon de reformuler une nouvelle mission pour Kepler compte tenu de ses limites évidentes.

Au cours de cette période, en octobre 2013, les scientifiques de la mission Kepler ont annoncé qu'ils avaient identifié de manière concluante la première planète rocheuse de la taille de la Terre, Kepler-78b, qui fait le tour de son étoile hôte tous les huit ans et demi, ce qui en fait une planète très chaude. . (Une annonce ultérieure en avril 2014 a confirmé la découverte de la première planète de la taille de la Terre, Kepler-186f, dans la zone habitable d'une étoile.)

Fin 2013, l'équipe de Kepler a proposé une nouvelle mission, connue sous le nom de K2 (Second Light), utilisant les deux roues de réaction restantes pour enquêter sur des étoiles naines rouges plus petites et plus sombres.

La définition de la mission de la proposition K2 s'est poursuivie en 2014, la mission étant approuvée par la NASA en mai 2014 et la collecte de données commençant le 30 mai. Les observations se sont poursuivies tout au long de l'année avec plusieurs campagnes de collecte de données.

En janvier 2015, Kepler avait trouvé 1004 exoplanètes confirmées dans environ 400 systèmes stellaires.

En novembre 2016, Kepler en était à sa 11e campagne d'observation scientifique, qui a débuté le 24 septembre 2016.

Le 22 mai 2017, à l'aide des données de la mission K2 prolongée de Kepler, les astronomes ont déterminé la période orbitale de la planète la plus éloignée dans le célèbre système TRAPPIST-1 et abrite sept planètes de la taille de la Terre. Les données ont soutenu la théorie selon laquelle les planètes ont probablement migré vers l'intérieur pendant la formation du système.

Le 14 décembre 2017, une huitième planète a été trouvée dans le système Kepler-90, égale à notre propre système solaire en ayant le plus grand nombre de planètes connues. Toutes les planètes se rassemblent plus près de leur étoile que la Terre de notre Soleil. La découverte a été faite, en partie, en utilisant l'intelligence artificielle.

En janvier 2018, un mécanicien automobile australien passant au crible les données de K2&rsquos a découvert un système à quatre planètes avec des mondes de la taille de Neptune. La découverte a été un point culminant parmi les contributions des scientifiques citoyens qui ont passé au peigne fin d'immenses quantités de données K2 à la recherche d'exoplanètes. Les scientifiques ont ensuite trouvé une cinquième planète dans le système.

En mai 2018, Kepler a terminé six mois d'observations de supernovae. The spacecraft captured the beginning stages of the stellar explosions with unprecedented precision to help resolve a longstanding mystery: What sets them off?

On Oct. 30, 2018, after nine years in deep space collecting data, NASA announced that Kepler had run out of fuel. The spacecraft was retired in its current, safe orbit, away from Earth.

Kepler left behind a legacy of more than 2,600 planet discoveries from outside our solar system, many of which could be promising places for life.

"When we started conceiving this mission 35 years ago we didn't know of a single planet outside our solar system," said the Kepler mission's founding principal investigator, William Borucki. "Now that we know planets are everywhere, Kepler has set us on a new course that's full of promise for future generations to explore our galaxy."

Before retiring the spacecraft, scientists pushed Kepler to its full potential, successfully completing multiple observation campaigns and downloading valuable science data even after initial warnings of low fuel. The data will complement the data from TESS, the Transiting Exoplanet Survey Satellite, launched April 18, 2018.


Newly discovered exoplanet dethrones former king of Kepler-88 planetary system

Our solar system has a king. The planet Jupiter, named for the most powerful god in the Greek pantheon, has bossed around the other planets through its gravitational influence. With twice the mass of Saturn, and 300 times that of Earth, Jupiter's slightest movement is felt by all the other planets. Jupiter is thought to be responsible for the small size of Mars, the presence of the asteroid belt, and a cascade of comets that delivered water to young Earth.

Do other planetary systems have gravitational gods like Jupiter?

A team of astronomers led by the University of Hawaii Institute for Astronomy (UH IfA) has discovered a planet three times the mass of Jupiter in a distant planetary system.

The discovery is based on six years of data taken at W. M. Keck Observatory on Maunakea in Hawaii. Using the High-Resolution Echelle Spectrometer (HIRES) instrument on the 10-meter Keck I telescope, the team confirmed that the planet, named Kepler-88 d, orbits its star every four years, and its orbit is not circular, but elliptical. At three times the mass of Jupiter, Kepler-88 d is the most massive planet in this system.

The system, Kepler-88, was already famous among astronomers for two planets that orbit much closer to the star, Kepler-88 b and c (planets are typically named alphabetically in the order of their discovery).

Those two planets have a bizarre and striking dynamic called mean motion resonance. The sub-Neptune sized planet b orbits the star in just 11 days, which is almost exactly half the 22-day orbital period of planet c, a Jupiter-mass planet. The clockwork-like nature of their orbits is energetically efficient, like a parent pushing a child on a swing. Every two laps planet b makes around the star, it gets pumped. The outer planet, Kepler-88 c, is twenty times more massive than planet b, and so its force results in dramatic changes in the orbital timing of the inner planet.

Astronomers observed these changes, called transit timing variations, with the NASA Kepler space telescope, which detected the precise times when Kepler-88 b crossed (or transited) between the star and the telescope. Although transit timing variations (TTVs for short) have been detected in a few dozen planetary systems, Kepler-88 b has some of the largest timing variations. With transits arriving up to half a day early or late, the system is known as "the King of TTVs."

The newly discovered planet adds another dimension to astronomers' understanding of the system.

"At three times the mass of Jupiter, Kepler-88 d has likely been even more influential in the history of the Kepler-88 system than the so-called King, Kepler-88 c, which is only one Jupiter mass," says Dr. Lauren Weiss, Beatrice Watson Parrent Postdoctoral Fellow at UH IfA and lead author on the discovery team. "So maybe Kepler-88 d is the new supreme monarch of this planetary empire -- the empress."

Perhaps these extrasolar sovereign leaders have had as much influence as Jupiter did for our solar system. Such planets might have promoted the development of rocky planets and directed water-bearing comets toward them. Dr. Weiss and colleagues are searching for similar royal planets in other planetary systems with small planets.


Astronomers discover third planet in the Kepler-47 circumbinary system

Astronomers have discovered a third planet in the Kepler-47 system, securing the system's title as the most interesting of the binary-star worlds. Using data from NASA's Kepler space telescope, a team of researchers, led by astronomers at San Diego State University, detected the new Neptune-to-Saturn-size planet orbiting between two previously known planets.

With its three planets orbiting two suns, Kepler-47 is the only known multi-planet circumbinary system. Circumbinary planets are those that orbit two stars.

The planets in the Kepler-47 system were detected via the "transit method." If the orbital plane of the planet is aligned edge-on as seen from Earth, the planet can pass in front of the host stars, leading to a measurable decrease in the observed brightness. The new planet, dubbed Kepler-47d, was not detected earlier due to weak transit signals.

As is common with circumbinary planets, the alignment of the orbital planes of the planets change with time. In this case, the middle planet's orbit has become more aligned, leading to a stronger transit signal. The transit depth went from undetectable at the beginning of the Kepler Mission to the deepest of the three planets over the span of just four years.

The SDSU researchers were surprised by both the size and location of the new planet. Kepler-47d is the largest of the three planets in the Kepler-47 system.

"We saw a hint of a third planet back in 2012, but with only one transit we needed more data to be sure," said SDSU astronomer Jerome Orosz, the paper's lead author. "With an additional transit, the planet's orbital period could be determined, and we were then able to uncover more transits that were hidden in the noise in the earlier data."

William Welsh, SDSU astronomer and the study's co-author, said he and Orosz expected any additional planets in the Kepler-47 system to be orbiting exterior to the previously known planets. "We certainly didn't expect it to be the largest planet in the system. This was almost shocking," said Welsh. Their research was recently published in the Astronomical Journal.

With the discovery of the new planet, a much better understanding of the system is possible. For example, researchers now know the planets in this circumbinary system are very low density - less than that of Saturn, the Solar System planet with the lowest density.

While a low density is not that unusual for the sizzling hot-Jupiter type exoplanets, it is rare for mild-temperature planets. Kepler-47d's equilibrium temperature is roughly 50 o F (10 o C), while Kepler-47c is 26 o F (32 o C). The innermost planet, which is the smallest circumbinary planet known, is a much hotter 336 o F (169 o C).

The inner, middle, and outer planets are 3.1, 7.0, and 4.7 times the size of the Earth, and take 49, 187, and 303 days, respectively, to orbit around their suns. The stars themselves orbit each other in only 7.45 days one star is similar to the Sun, while the other has a third of the mass of the Sun. The entire system is compact and would fit inside the orbit of the Earth. It is approximately 3340 light-years away in the direction of the constellation Cygnus.

"This work builds on one of the Kepler's most interesting discoveries: that systems of closely-packed, low-density planets are extremely common in our galaxy," said University of California, Santa Cruz astronomer Jonathan Fortney, who was not part of the study. "Kepler47 shows that whatever process forms these planets - an outcome that did not happen in our solar system -is common to single-star and circumbinary planetary systems."

This work was supported in part by grants from NASA and the National Science Foundation.

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SDSU researchers discover new planet

SDSU researchers discovered a new planet, Kepler 47b, a circumbinary planet.

by Aretha Matsushima, Staff Writer
May 1, 2019

A group of San Diego State astronomers located a third planet within the Kepler 47 system with findings unique to other circumbinary planet discoveries.

Kepler 47b, a circumbinary planet – meaning one that orbits two stars instead of one – was found to orbit between the two other planets in the Kepler system, according to astronomy professor and study co-leader William Welsh.

“What makes this special is there’s no system like this three planets orbiting around two stars,” Welsh said. “The surprise is that the new planet orbits in between the other two.”

Welsh also said Kepler 47b is the largest of the three planets, 3,340 light years away and is much larger in comparison to Earth.

“The new one’s about seven times larger than the Earth in size which makes it similar to the size of Neptune and Saturn,” Welsh said.

Welsh said the Kepler 47 system was discovered with two planets back in 2012 as part of the NASA Kepler mission and the recent Kepler 47b planet discovery has made this project remarkable.

“(The mission) has been successful in (how) it has found thousands of exotic planets, but there is none like Kepler 47,” Welsh said. “All the other systems of these types of stars only have one planet around them.”

The study’s leader and astronomy professor Jerome Orosz said the NASA Kepler team is an international collaboration he and Welsh joined nine years ago.

“When professor Welsh and I had the opportunity to join the Kepler team, it was a no-brainer,” Orosz said. “We had advanced access to the data, worked with lots of other people involved in the mission and it was all a very big opportunity.”

Kepler 47b should have been discovered alongside the other planets in 2012, but the tilt in the orbit of the system during that time did not allow the researchers to fully see sufficient evidence of another planet, Welsh said.

“Back in 2012, we should have seen this,” Welsh said. “There was evidence, but it took a couple more years of data and a lot of analysis to figure out what was going on with this planet.”

Welsh said by using online data via the Kepler telescope in space, astronomers were able to use their computer programs and see the planet, on campus.

“The Kepler telescope is in orbit around the sun, the data is collected and sent in to various radio communications on Earth,” Welsh said. “Then, supercomputers calibrate the data and becomes publicly available to the internet.”

Orosz said after the data was processed and uploaded to the archive, the planets were able to be seen by him and team members.

“I was the first to actually see these indications that they were planets, thus those discoveries were made by me and members of this team,” Orosz said. “It took a huge team effort to get the data.”

Welsh said there is a possibility of there being more planets within the Kepler system but they are currently unseeable.

Astronomy department chair Eric Sandquist said the unique discovery of Kepler 47b reflects well upon the SDSU astronomy department.

“We’ve had some pretty strong people working in the department for years, but it’s nice to have the added notification and attention of the discovery of new things,” Sandquist said.

Welsh said he believes that in the field of circumbinary planets, SDSU has the world’s best department.

“The astronomy department at SDSU is the world’s best in this research area,” Welsh said. “Of the 12 planets that have been found, we’ve been involved in the discoveries and have done most of the analyses.”



Commentaires:

  1. Forrest

    Pas votre problème!

  2. Malloy

    Certainement. Il en va de même.

  3. Gilmer

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  4. Akiran

    Oui ne peut pas être!

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