Sekiranya dataset dari misi Kepler ada petunjuk, jenis eksoplanet yang paling biasa di galaksi kita bukanlah dunia berbatu yang berukuran Bumi atau Musytari panas. Sebenarnya, jenis exoplanet yang paling biasa bukan jenis yang sama sekali kita lihat di kawasan kejiranan kita sendiri.
"Mungkin penemuan yang paling luar biasa oleh Kepler adalah jumlah planet antara ukuran Bumi hingga empat kali ukuran Bumi," kata Geoff Marcy, profesor astronomi di University of California, ketika berbicara pada pertemuan Persatuan Astronomi Amerika minggu ini di Washington DC “Ini adalah rentang ukuran yang mendominasi persediaan planet dari Kepler dan rentang ukuran yang tidak ditunjukkan dalam Sistem Suria kita sendiri. Kami tidak tahu pasti dari mana planet ini dibuat dan kami tidak tahu bagaimana terbentuknya. "
Ini "mini-Neptunus" seperti yang disebut oleh Marcy, mewakili sampel besar dalam data Kepler; kira-kira 75% planet yang dijumpai oleh Kepler bervariasi ukuran antara Bumi dan Neptunus, dan selama empat tahun sejak data Kepler diluncurkan, para saintis telah berusaha memahami planet-planet ini.
"Ada banyak ukuran dan kerja kuantitatif oleh pasukan NASA Ames Kepler," kata Marcy.
Walaupun jisim dan kepadatan planet muncul dari kerja tersebut, para astronom masih tidak pasti bagaimana bentuknya atau jika terbuat dari batu, air atau gas.
Pasukan ini memberi tumpuan kepada kira-kira 42 planet ini. Dua planet yang diketengahkan oleh Marcy dalam pembentangannya dianggap berbatu, dan diberi nama Kepler-99b dan Kepler-406b. Kedua-duanya berukuran empat puluh peratus lebih besar daripada Bumi dan mempunyai ketumpatan yang serupa dengan plumbum. Planet mengorbit bintang tuan rumah masing-masing dalam masa kurang dari lima dan tiga hari, menjadikan dunia ini terlalu panas seumur hidup seperti yang kita ketahui.
Pasukan ini menggunakan pengukuran Doppler bintang inang planet untuk mengukur getaran refleks bintang tuan rumah, yang disebabkan oleh tarikan graviti pada bintang yang dilancarkan oleh planet yang mengorbit. Gegaran yang diukur menunjukkan jisim planet: semakin tinggi jisim planet, semakin besar tarikan graviti pada bintang dan oleh itu semakin besar goyangan.
Mereka juga mengukur variasi waktu transit (TTV) untuk menentukan berapa banyak planet tetangga dapat menarik satu sama lain menyebabkan satu planet memecut dan planet lain melambat di sepanjang orbitnya.
Pengukuran ini memungkinkan untuk mengira jisim dan kepadatan planet, serta mengetahui kemungkinan komposisi kimia di dunia ini. Sebilangan besar pengukuran menunjukkan bahawa Neptunus mini mempunyai inti berbatu tetapi beberapa mungkin mempunyai shell hidrogen atau helium luar gas. Sebilangan mungkin hanya berbatu tanpa sampul luar sama sekali.
"Apa yang kami fikir berlaku ialah beberapa planet ini mungkin mempunyai air di atas teras berbatu," kata Marcy. "Planet yang lebih besar mungkin mempunyai inti berbatu yang sama dengan gas tambahan. Begitulah cara anda mendapatkan planet berukuran dari 1 hingga 4 jari bumi. Planet dengan ketumpatan yang lebih rendah menunjukkan peningkatan jumlah gas di atas teras berbatu. "
"Objektif utama Kepler adalah untuk menentukan prevalensi planet dengan pelbagai ukuran dan orbit. Yang menarik bagi pencarian kehidupan adalah kelaziman planet berukuran Bumi di zon yang dapat dihuni, ”kata Natalie Batalha, saintis misi Kepler di Pusat Penyelidikan Ames NASA. "Tetapi persoalan di benak kita adalah: apakah semua planet seukuran Bumi berbatu? Mungkin ada versi Neptunus berais atau dunia air beruap? Pecahan apa yang dapat dikenali sebagai kerabat dari bumi terestrial kita yang berbatu? ”
Pasukan mengatakan bahawa pengukuran besar-besaran yang dihasilkan oleh Doppler dan TTV akan membantu menjawab soalan-soalan ini. Hasilnya mengisyaratkan bahawa sebahagian besar planet yang lebih kecil dari 1,5 kali radius Bumi mungkin terdiri dari silikat, besi, nikel dan magnesium yang terdapat di planet terestrial di sini di Sistem Suria.
Bersenjata dengan jenis maklumat ini, saintis akan dapat mengubah pecahan bintang yang mengandungi planet bersaiz Bumi menjadi pecahan bintang yang mengandungi planet berbatu yang baik. Dan itu adalah langkah lebih dekat untuk mencari persekitaran yang dapat dihuni di luar Sistem Suria.
Marcy menambah kemudian dalam perbincangan bahawa ada satu jenis teleskop yang paling berguna: misi jenis Terrestrial Planet Finder yang akan mengukur suhu, ukuran, dan parameter orbit planet sekecil Bumi kita di zon yang dapat dihuni sistem suria jauh . Malangnya, TPF dibatalkan.
Baca lebih lanjut mengenai kajian mini-Neptunus di sini.
