Използвайки данни от космическия телескоп Кеплер, международна група астрономи е открила най-старата известна планетарна система в галактиката - система от 11 милиарда години от пет скалисти планети, които всички са по-малки от Земята. Екипът казва, че това откритие предполага, че планетите с размер на Земята са се формирали през цялата 13,8-милиардна годишна история на Вселената, увеличавайки възможността за съществуване на древен живот - и потенциално напреднал интелигентен живот - в нашата галактика.
„Фактът, че скалистите планети вече са се формирали в галактиката преди 11 милиарда години, предполага, че обитаемите планети, подобни на Земята, вероятно са съществували много дълго време, много по-дълго от възрастта на нашата Слънчева система“, казва д-р Травис Меткалф, Старши научноизследователски институт за космически науки, който беше част от екипа, който използваше уникалния метод на астеросейсмология, за да определи възрастта на звездата.
Звездата, наречена Kepler-444, е с около 25 процента по-малка от нашето Слънце и е на 117 светлинни години от Земята. Системата от пет известни планети е много компактна и всичките пет планети обикалят около родителската звезда за по-малко от 10 дни, или в рамките на 0:08 AU, приблизително една пета от орбитата на Меркурий.
"Звездата е малко по-хладна от Слънцето (около 5000 K на повърхността, в сравнение с 5800 K)," казва Меткалф пред Space Magazine, "но планетите в тази система все още се очаква да бъдат силно облъчени и негостоприемни за живота", с малко за никакви атмосфери.
Екипът написа в своя документ, че обитаемата зона на системата лежи 0:47 AU от родителската звезда и така всички планети обикалят около вътрешността на вътрешния ръб на зоната на Goldilocks на Kepler-444. "
Екипът беше ръководен от Тиаго Кампанте, научен сътрудник от Бирмингамския университет във Великобритания.
Планетите бяха открити чрез анализ на четири години данни на Kepler, тъй като космическият апарат имаше почти непрекъснати наблюдения на Kepler-444 по време на активната мисия на Kepler. Космическият телескоп направи високо прецизни измервания на промените в яркостта на звездите в неговото зрително поле. Има малки промени в яркостта, когато планетите преминават пред своите звезди.
Сигналите за транзит показваха, че пет планети обикалят около Kepler-444, въпреки че тази звезда има двоичен спътник, M-джудже, и това беше досаден процес за дразнене на всички данни, за да се определи кои са планетите, а не други звезди, както и коя звезда планетите бяха в орбита.
Меткалф каза, че задачата за „валидиране“ на планетите, като изключва всички други възможни „фалшиво положителни“ сценарии, винаги е голямо предизвикателство за целите на Кеплер.
Но астеросейсмологията се използва за директно измерване на точната възраст на звездата. Астеросеизмологията или звездната сеизмология е в основата на слушане на звезда чрез измерване на звукови вълни. Звуковите вълни пътуват в звездата и носят информация обратно на повърхността. Вълните причиняват трептения, които Kepler наблюдава като бързо трептене на яркостта на звездата.
Как това може да помогне за определяне възрастта на звездата?
„Като звезда старее, тя превръща водорода в хелий в ядрото“, казва Меткалф по електронната поща. „Това променя средната плътност на звездата с течение на времето, а астеросейсмологията осигурява много точна мярка на средната плътност (от редовното разстояние между отделните честоти на трептене).“
Меткалф каза, че в този случай несигурността за възрастта на звездата (и по този начин планетите, които се образуват по същество едновременно) е само 9%, в сравнение с типичната несигурност от 30-50% от други методи, базирани на въртене (гирохронология) или други свойства на звездата.
Екипът също отбелязва в своя труд, че тази констатация може също да помогне да се определи началото на ерата на формирането на планетата.
„Мисля, че тази система има много неща, които да ни учат за формирането на планети и дългосрочната еволюция на планетарните системи“, казва Дарин Рагозин, професор от Технологичния институт във Флорида и член на екипа за откриване, който е специализиран в много транзитно преминаване системи. „С възрастта на 11,2 милиарда години, това означава, че тази система се е формирала близо до началото на ерата на Вселената.“
Екипът пише, че това откритие предполага, че малки планети с размер на Земята може да са се образували лесно в ранните епохи в историята на Вселената, дори когато металите са били по-оскъдни.
„По времето, когато Земята се е формирала, тази звезда и нейната планетарна система вече бяха по-стари, отколкото е нашата планета днес“, каза Рагозизин пред Space Magazine. "Не знаем със сигурност дали тази система е останала една и съща през цялото време, но е невероятно да мислим, че малката вътрешна планета е обиколила звездата около трилион пъти!"
За да разберете повече за астеросеизмологията, разгледайте уебсайт, наречен Проект „Бледо синя точка“. Metcalfe създаде организация с нестопанска цел, за да помогне за набирането на изследователски фондове за Kepler Asteroseismic Science Consortium. Проектът „Бледо синя точка“ позволява на хората да приемат звезда, която да поддържа астеросейсмологията, тъй като няма финансиране от НАСА за астеросейсмология.
„Голяма част от експертните знания за това съществуват в Европа, а не в САЩ, така че като мярка за спестяване на разходи НАСА възложи на това конкретно проучване за мисията Кеплер“, каза Меткалф, „и НАСА не може да финансира изследователи в други страни.“
Меткалф добави, че програмата „приеме звезда“ подкрепи астеросеизмичния анализ на Kepler-444, „определяйки точната възраст, която прави тази древна планетарна система толкова интересна ... Това частно финансиране от граждани по целия свят е безценен ресурс за улесняване на нашите изследвания и подхранвайте невероятни открития като това. "
Можете да помогнете на това изследване, като приемете една от звездите на Кеплер или планетарните системи.
Това изследване беше публикувано днес в Astrophysical Journal.
Документът на екипа е озаглавен „Древна екстрасоларна система с пет планети с размер на Земята.“
