Aardbewoners hebben lang gedroomd over verre planeten, maar pas sinds kort zijn wetenschappers in staat om duizenden nieuwe exoplaneten te identificeren - en steeds meer te weten te komen over hoe ze eruit zien.

De laatste:een nieuwe exoplaneet ontdekt door NASA's Kepler-ruimtevaartuig in het sterrenbeeld Kreeft. Dankzij de goede timing en het vreemde baanpatroon van de planeet, wetenschappers van de Universiteit van Chicago waren in staat om zijn massa nauwkeuriger te berekenen dan enige andere planeet die tot nu toe zo klein was.

"Het was totaal onverwacht - we dachten eerst dat er iets mis was met de gegevens, maar toen we er goed naar keken, het was super duidelijk, " zei afgestudeerde student Aaron Hamann, de eerste auteur op het papier. "Er draaien twee planeten rond deze ster, en ze handelen heel sterk op elkaar, waarmee we hun massa's met recordprecisie kunnen berekenen."

Gelanceerd in maart 2009 de Kepler-missie was ontworpen om specifiek te zoeken naar exoplaneten - planeten die rond sterren in verre systemen draaien, waarvan sommige leven kunnen herbergen. Wetenschappers kammen de gegevens door, op zoek naar anomalieën rond verre sterren die op planeten kunnen duiden. Dit was de missie van een groep wetenschappers van de Universiteit van Chicago die samenwerkten met Assoc. Prof. Daniel Fabrycky, een jager van vreemde exoplaneten - onder andere, hij heeft planeten gewogen in complexe systemen met vijf tot zeven planeten, en plaagde de orbitale interacties van vier planeten die nauwer aan elkaar vast zaten dan enig ander systeem.

Verre planeten zijn te klein om met telescopen te zien, dus een primaire manier waarop dergelijke exoplaneetjagers naar hen zoeken, is door een zeer kleine verzwakking van het licht van een ster op te merken als een planeet ervoor passeert. Toen Kepler voor het eerst naar de koele ster K2-146 keek, die zich op ongeveer 258 lichtjaar afstand bevindt, wetenschappers zagen één planeet een onregelmatig dimpatroon maken. Maar als we jaren later de gegevens van Kepler's tweede en derde passen doornemen, het team bevestigde dat de onregelmatigheid werd veroorzaakt door een tweede planeet.

Deze tweede, kleinere exoplaneet cirkelde en trok aan de baan van de eerste planeet. Terwijl de twee exoplaneten elkaar passeren, ze versnellen een beetje:"Een mini-katapulteffect, " zei Hamann. (Er is een parallel in ons eigen zonnestelsel. Neptunus werd op dezelfde manier ontdekt, Fabrycky zei:Wetenschappers merkten dat Uranus op een vreemde manier ronddraaide en concludeerden dat een nieuwe planeet verantwoordelijk was - wat leidde tot de directe ontdekking van Neptunus.)

Maar de planeten van K2-146 zijn extreem onder de bekende exoplaneten, zeiden de wetenschappers. Beide planeten draaien in enkele dagen om de zon:3,99 dagen voor de grotere, 2,66 voor de kleinere, gemiddeld. "Omdat ze korte omlooptijden hebben en de zwaartekrachtseffecten sterk zijn, de baan verandert drastisch terwijl we ernaar kijken, ' legde Fabrycky uit.

"Om je een idee te geven, ons jaar heeft altijd 365 dagen, maar deze planeten zullen jaren hebben die aanzienlijk korter of langer zijn, zei Hamann. 'Het zou zijn alsof je verjaardag soms bijna een maand eerder of later valt dan je normaal zou verwachten.'

Ze hadden de tweede planeet in de eerste passage niet duidelijk gezien, omdat hij niet op het juiste moment voor de ster stond. maar in de tweede en derde passage, de dans van de twee planeten had ze zo doen verschuiven dat ze allebei duidelijk zichtbaar waren.

Asst. Prof. Leslie Rogers, die gespecialiseerd is in het decoderen van de samenstelling van exoplaneten, hielp hen te raden dat de planeten een rotskern hebben met een substantiële gasatmosfeer die dik genoeg is om zonlicht te blokkeren. Normaal gesproken zouden planeten die zo dicht bij hun zon staan, de atmosfeer hebben weggestript door fotonen. (Geen van beide planeten is bewoonbaar, de wetenschappers zeiden:temperaturen lopen waarschijnlijk rond de 600 graden Fahrenheit.)

Nog meer geluk van wetenschappers, Kepler keek tijdens de transits toevallig naar het systeem op belangrijke punten. "We vingen het precies op het perfecte moment, zodat we het konden meten met een nauwkeurigheid van 3%, ook al hebben we er relatief kort naar gekeken, ' zei Hamann.

"Je hebt de massa van een planeet nodig om de zwaartekracht te begrijpen, dus het hebben van zo'n nauwkeurige massa helpt ons te interpreteren hoe de atmosfeer eruit moet zien, " zei UChicago NASA Sagan Fellow en co-auteur Benjamin Montet.

De wetenschappers zeiden dat de ontdekking implicaties heeft voor het sturen van zoekopdrachten naar toekomstige exoplaneten, zoals NASA's nieuwe exoplaneetmissie, de Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), die nu in een baan om de aarde is.

"Dit is een goede herinnering, vooral als TESS doorgaat, dat als u twee jaar later terugkomt op een systeem, je zou heel veel kunnen leren, "Zei Fabrycky. "Er zijn genoeg andere planeten die zich op deze manier verbergen."