Astronomiczna miarka coraz dokładniejsza

Astronomowie dokonali najlepszego w historii pomiaru promienia obcego świata. Korzystając z danych dostarczonych przez teleskopy Keplera i Spitzera, naukowcy ustalili, że egzoplaneta Kepler-93b jest 1,48 razy większa od Ziemi, potwierdzając swój status super-Ziemi, niewiele większej od naszej planety – i pozwalając naukowcom stwierdzić, że planeta z dużym prawdopodobieństwem, składa się z żelaza i skał.

Dążenie do możliwie precyzyjnych pomiarów jest kluczowe dla zrozumienia tych dalekich światów. Ostatni pomiar jest tak dokładny, że można go porównać do zmierzenia wysokości osoby przeciętnego wzrostu, stojącej (to oczywiście niemożliwe w praktyce) na powierzchni Jowisza z dokładnością do trzech czwartych cala.

Kepler-93b znajduje się około 300 lat świetlnych od Ziemi, krąży wokół gwiazdy, która stanowi 90 procent wielkości i masy Słońca. Skalista planeta okrąża swojego gospodarza w odległości zaledwie 1/6 odległości Merkurego od Słońca, czego efektem jest temperatura powierzchni planety wynosząca 760 stopni Celsjusza.

Sarah Ballard i jej zespół wykorzystał nową technikę obserwacji opracowany dla Spitzera, w połączeniu z częstymi obserwacjami Keplera. Dwa teleskopy śledziły, jak bardzo gwiazda zmniejsza swoją jasność gdy planeta przechodzi przed jej tarczą, zarówno w zakresie światła widzialnego obserwowanego przez Keplera jak i podczerwieni, za którą odpowiada Spitzer. Ponadto Kepler studiował zmiany jasności gwiazdy spowodowane falami sejsmicznymi wewnątrz gwiazdy, co czyni ją jednym z najmniej masywnych celów badań astrosejsmologii. Te pomiary pozwoliły na dokładniejsze obliczenia promienia gwiazdy, co z kolei umożliwiło większe sprecyzowanie promienia planety.

Uzyskane dane wskazują, że Kepler-93b posiada średnicę około 11700 mil (18800 km), z błędem wynoszącym około 150 mil (240 km) – w przybliżeniu odległość z Warszawy do Bydgoszczy w linii prostej.

W połączeniu z uprzednio oszacowaną masą Keplera-93b, która wynosi około 3,8 masy Ziemi, obliczono że gęstość planety jest prawie dwa razy większa od Ziemi. Oznacza to, że żelazo i skały dominują w jej składzie. Temperatura planety i bliskość gwiazdy sprawiają, że mało prawdopodobne jest, że Kepler-93b może utrzymywać atmosferę na jego powierzchni. Jednakże, na podstawie pomiarów fizycznych, Ballard i jej zespół określił szanse na 3 procent, że może tą atmosferę posiadać.

Badanie zostało opublikowane w Astrophysical Journal.