Планетологи впервые измерили массу экзопланеты размерами меньше Марса

Наработки астрономов 19 века помогли достаточно точно измерить массу и плотность у трех небольших планет в звездной системе Kepler-138.

Международная группа планетологов впервые смогла измерить массу и плотность у трех небольших планет в звездной системе Kepler-138, самая небольшая из которых оказалась чуть меньше по размерам, чем Марс, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature, сообщает РИА "Новости".

Как отмечает Дэниел Джонтоф-Хаттер (Daniel Jontof-Hutter) из университета Пенсильвании в Филадельфии (США), орбитальный телескоп "Кеплер", обнаруживший эти планеты, умеет хорошо находить планеты и позволяет достаточно точно оценивать их диаметр, но не позволяет измерять их массу. По этой причине планетологи используют другие методы наблюдений для оценки массы уже открытых планет.

Обычно ученые пользуются тем, что все планеты, несмотря на свою небольшую массу по сравнению звездой, оказывают гравитационное воздействие на светило, в результате чего звезда будет периодически двигаться в нашу сторону или отдаляться от нас. Это будет вносить небольшие сдвиги в спектр ее излучения, по силе которых можно оценить массу планеты.

Подобный прием, который астрономы называют "методом лучевых скоростей", работает только для больших планет, чьи размеры и масса заметно превышают земные. Джонтоф-Хаттер и его коллеги смогли обойти эту проблему, воспользовавшись приемом, который астрономы 19 века использовали для вычисления массы Марса и открытия Нептуна.

Ученые того времени заметили, что масса планеты влияет не только на то, как светило "качается" вперед и назад, но и на движение ее соседей по орбитам — то, когда и как быстро они проходят по диску светила.

Используя подобную стратегию наблюдений и данные о проходе планет, собранные "Кеплером", астрономическая команда Джонтоф-Хаттера смогла вычислить массы трех небольших планет, вращающихся вокруг звезды Kepler-138.

Об открытии этих планет научная команда "Кеплера" заявила в начале 2014 года. Изначально планетологам удалось примерно оценить массу лишь двух планет в ней, Kepler-138с и d, оказавшихся сопоставимыми по массе с Землей и Венерой. Вес и плотность самой небольшой из них, небесного тела b, оставались неизвестной.

Она оказалась невероятно маленькой – ее масса составляет всего 6,6% от массы Земли, что сближает ее по этому параметру с Марсом. Плотность Kepler-138b, как и у Марса, заметно меньше земной — 2,6 грамма на сантиметр, что позволяет довольно уверенно говорить о том, что она является каменистой планетой, а не чем-то другим.

Таким образом, Kepler-138b стала самой небольшой экзопланетой, чья масса и плотность была измерена астрономами. Как полагают ученые, запуск наследника "Кеплера", орбитальной обсерватории TESS, поможет измерить массы еще меньших планет и уточнить измеренные значения для планет из семейства Kepler-138.

Телескоп "Кеплер", специально предназначенный для поиска экзопланет, был запущен в мае 2009 года. Аппарат постоянно следил за звездами в небольшой области неба в районе созвездия Лебедя и искал планеты, фиксируя слабые колебания яркости этих звезд при прохождении планет по диску светила. В мае 2013 года телескоп вышел из строя, однако специалисты нашли способ продолжить его работу в рамках так называемой миссии K2.