Ο Κέπλερ-11 είναι αστέρας παρόμοιος με τον Ήλιο και ελαφρώς μεγαλύτερος από αυτόν που βρίσκεται στον αστερισμό του Κύκνου, σε απόσταση περίπου 1.700 ετών φωτός από Γη. Βρίσκεται μέσα στο οπτικό πεδίο του διαστημικού τηλεσκοπίου Κέπλερ, του δορυφόρου της NASA που χρησιμοποιείται για να εντοπίσει πλανήτες που μπορεί να διέρχονται από τα άστρα τους. Το σύστημα ανακοινώθηκε στις 2 Φεβρουαρίου 2011 και είναι ένα από τα πιο συμπαγή και επίπεδα συστήματα που έχουν ανακαλυφθεί. Είναι η πρώτη περίπτωση συστήματος που ανακαλύφθηκε με έξι διερχόμενους πλανήτες. Όλοι οι πλανήτες που ανακαλύφθηκαν είναι μεγαλύτεροι από την Γη, με τους μεγαλύτερους να έχουν περίπου το μέγεθος του Ποσειδώνα.

Κέπλερ-11
Kepler11.png
Καλλιτεχνική απεικόνιση μιας ταυτόχρονης διέλευσης τριών πλανητών μπροστά από τον Κέπλερ-11 που παρατηρήθηκε από το τηλεσκόπιο Κέπλερ στις 26 Αυγούστου του 2010
Αστερισμός: Κύκνος
Φαινόμενο μέγεθος: 14,2[1]
Φασματικός τύπος: G6V[2]
Απόσταση από τη Γη: ~ 1.679 ± ~300 έτη φωτός[3]

Ονοματολογία και ιστορίαΕπεξεργασία

Ο Κέπλερ-11 και οι πλανήτες του ανακαλύφθηκαν από την Αποστολή Κέπλερ της NASA, μια αποστολή επιφορτισμένη με την ανακάλυψη πλανητών σε διέλευση γύρω από τα άστρα τους. Η μέθοδος διέλευσης που χρησιμοποιεί το Κέπλερ αφορά την ανίχνευση μειώσεων στη φωτεινότητα αστέρων. Αυτές οι "βουτιές" στη φωτεινότητα μπορούν να ερμηνευθούν ως πλανήτες, των οποίων οι τροχιές περνούν μπροστά από τα αστέρια τους, από την οπτική γωνία της Γης. Το Κέπλερ-11 είναι το πρώτο εξωπλανητικό σύστημα που ανακαλύφθηκε με περισσότερους από τρεις πλανήτες.[4]

Η ονομασία Κέπλερ-11 δόθηκε λόγω της Αποστολής Κέπλερ: είναι ο 11ος αστέρας με επιβεβαιωμένους πλανήτες που ανακαλύφθηκε στο οπτικό πεδίο του τηλεσκοπίου Κέπλερ. Οι πλανήτες έχουν λάβει ονόματα με αλφαβητική σειρά, ξεκινώντας από τον εσώτατο: b, c, d, e, f, και g, διακριτικά που προστίθενται δίπλα στο όνομα του μητρικού τους άστρου.

 
Η τροχιά των πλανητών του Κέπλερ-11 σε σύγκριση με τις τροχιές των πλανητών Ερμή και Αφροδίτη.

ΧαρακτηριστικάΕπεξεργασία

Ο Κέπλερ-11 είναι αστέρας φασματικού τύπου G και διαθέτει περίπου το 96% της μάζας και το 107% της ακτίνας του Ήλιου. Έχει επιφανειακή θερμοκρασία περίπου 5663 βαθμών Kέλβιν και εκτιμάται ότι έχει ηλικία περίπου 8,5 δισεκατομμυρίων ετών. Συγκριτικά, ο Ήλιος έχει ηλικία περίπου 4,6 δισεκατομμυρίων ετών[5] και έχει θερμοκρασία επιφάνειας 5778 Κ.[6]

Με φαινόμενο μέγεθος 13,7, είναι πολύ αμυδρός για να γίνει ορατός με γυμνό μάτι.[7]

Πλανητικό σύστημαΕπεξεργασία

Όλοι οι γνωστοί πλανήτες διέρχονται μπροστά από το άστρο τους, δηλαδή οι τροχιές και των έξι πλανητών εμφανίζονται να περνούν μπροστά από το άστρο τους, όπως διακρίνονται από την οπτική γωνία της Γης. Οι κλίσεις τους σε σχέση με την ορατότητα από τη Γη  διαφέρουν λίγο περισσότερο από ένα βαθμό. Αυτό επιτρέπει άμεσες μετρήσεις της περιόδου και της σχετικής διαμέτρου των πλανητών (σε σύγκριση με το μητρικό άστρο) με την παρακολούθηση της διέλευσης του κάθε πλανήτη μπροστά από το άστρο. Προσομοιώσεις υποδεικνύουν ότι οι μέσες αμοιβαίες κλίσεις των πλανητικών τροχιών είναι περίπου 1°, που σημαίνει ότι το σύστημα είναι μάλλον πιο συνεπίπεδο από το Ηλιακό Σύστημα, όπου η αντίστοιχη τιμή είναι 2,3°.

Οι εκτιμώμενες μάζες των πλανητών b - f είναι κάπου μεταξύ της Γης και του Ποσειδώνα. Οι υπολογιζόμενες πυκνότητές τους, όλες μικρότερες από αυτή της Γης, υποδεικνύουν ότι κανένας από αυτούς δεν έχει σύνθεση παρόμοια με της Γης.[8] Μια σημαντική ατμόσφαιρα υδρογόνου/ηλίου προβλέπεται για τους πλανήτες c, d, e, f και g, ενώ ο πλανήτης b μπορεί να περιβάλλεται από μια ατμόσφαιρα ατμού ή ίσως από ατμόσφαιρα υδρογόνου.[9][10] Οι χαμηλές πυκνότητες πιθανά προκύπτουν από εκτεταμένες ατμόσφαιρες μεγάλου όγκου που περιβάλλουν πυρήνες σιδήρου, πετρωμάτων και, ενδεχομένως, νερού.[11] Τα εσωτερικά συστατικά του συστήματος του Κέπλερ-11 ήταν, κατά την ανακάλυψη τους, οι πιο κατανοητοί εξωηλιακοί πλανήτες μικρότεροι του Ποσειδώνα.[12] Σήμερα, οι παρατηρήσεις δεν περιορίζουν αυστηρά τη μάζα του πλανήτη g (<25 γήινες μάζες). Ωστόσο, μελέτες δείχνουν ότι η μάζα του πλανήτη g δεν είναι πολύ μεγαλύτερη από 7, περίπου, γήινες μάζες.

Οι πλανήτες του Κέπλερ-11 μπορεί να έχουν σχηματιστεί in situ (δηλαδή, στις παρατηρούμενες τροχιακές τους θέσεις) ή να έχουν ξεκινήσει το σχηματισμό τους μακρύτερα από το άστρο, μεταναστεύοντας προς το εσωτερικό μέσω βαρυτικών αλληλεπιδράσεων με έναν πρωτοπλανητικό δίσκο αερίων. Αυτό το δεύτερο σενάριο προβλέπει ότι ένα σημαντικό κλάσμα της μάζας των πλανητών αποτελεί νερό.[10] Ανεξάρτητα από την υπόθεση του σχηματισμού, το αέριο συστατικό των πλανητών αντιπροσωπεύει λιγότερο από το 20% των μαζών τους, αλλά περίπου το 40% με 60% των ακτίνων τους.

Το σύστημα είναι ένα από τα πιο συμπαγή που είναι γνωστά. Οι τροχιές των πλανητών b - f  θα μπορούσαν εύκολα να χωρέσουν εντός της τροχιάς του Ερμή, με τον πλανήτη g μόνο ελαφρώς έξω από αυτή. Παρά τις κοντινές αυτές τροχιές, το σύστημα έχει τη δυνατότητα να παραμείνει σταθερό σε χρονική κλίμακα δισεκατομμυρίων ετών.[2]

Κανένας από τους πλανήτες δεν βρίσκεται σε χαμηλής αναλογίας τροχιακό συντονισμό, στον οποίο πολλαπλοί πλανήτες "ρυμουλκούν" βαρυτικά και σταθεροποιούν ο ένας την τροχιά του άλλου, με αποτέλεσμα απλές αναλογίες των τροχιακών περιόδων τους.[11] Ωστόσο, οι b και c είναι κοντά σε μια αναλογία 5:4.[2]

Είναι δυνατό να υπάρχουν και άλλοι πλανήτες στο σύστημα που δεν διέρχονται από το άστρο, αλλά θα είναι ανιχνεύσιμοι από τις επιπτώσεις της βαρύτητάς τους στην κίνηση των ορατών πλανητών (περίπου όπως ανακαλύφθηκε ο Ποσειδώνας).

 

Το σχετικό μέγεθος και οι θέσεις των 6 πλανητών του συστήματος Κέπλερ-11 και του εσωτερικού Ηλιακού Συστήματος (Ερμής, Αφροδίτη) συγκριτικά.
Οι διάμετροι των πλανητών (αλλά όχι των αστέρων) είναι σε κλίμακα με συντελεστή 50.


ΠαραπομπέςΕπεξεργασία

  1. «Kepler Discoveries». NASA Ames Research Center. Ανακτήθηκε στις 4 Φεβρουαρίου 2011. 
  2. 2,0 2,1 2,2 Lissauer, Jack J. και άλλοι. (2011). «A closely packed system of low-mass, low-density planets transiting Kepler-11». Nature 470 (7332): 53–58. doi:10.1038/nature09760. PMID 21293371. Bibcode2011Natur.470...53L. 
  3. Wang, Ji και άλλοι. (2015). «Influence of Stellar Multiplicity on Planet Formation. III. Adaptive Optics Imaging Of Kepler stars with Gas Giant Planets». The Astrophysical Journal 806 (2): Table 2. doi:10.1088/0004-637X/806/2/248. Bibcode2015ApJ...806..248W. http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0004-637X/806/2/248/meta. 
  4. Michael Mewhinney; Rachel Hoover; Trent J. Perrotto (2 Φεβρουαρίου 2011). «NASA's Kepler Spacecraft Discovers Extraordinary New Planetary System». NASA. Ανακτήθηκε στις 4 Φεβρουαρίου 2011. 
  5. Fraser Cain (16 Σεπτεμβρίου 2008). «How Old is the Sun?». Universe Today. Ανακτήθηκε στις 19 Φεβρουαρίου 2011. 
  6. Fraser Cain (15 Σεπτεμβρίου 2008). «Temperature of the Sun». Universe Today. Ανακτήθηκε στις 19 Φεβρουαρίου 2011. 
  7. «Planet Kepler-11 b». The Extrasolar Planet Encyclopedia. Ανακτήθηκε στις 4 Ιουλίου 2014. 
  8. Boyle, Alan (2 February 2011). «Planetary six-pack poses a puzzle». MSNBC Cosmic Log. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 4 February 2011. https://web.archive.org/web/20110204134830/http://cosmiclog.msnbc.msn.com/_news/2011/02/01/5972312-planetary-six-pack-poses-a-puzzle. Ανακτήθηκε στις 4 February 2011. 
  9. Lissauer, J.; at al. (2013). «All Six Planets Known to Orbit Kepler-11 Have Low Densities». The Astrophysical Journal 770 (2): id. 131 (15 pp.). doi:10.1088/0004-637X/770/2/131. Bibcode2013ApJ...770..131L. 
  10. 10,0 10,1 D'Angelo, G.; Bodenheimer, P. (2016). «In Situ and Ex Situ Formation Models of Kepler 11 Planets». The Astrophysical Journal 828 (1): id. 33 (32 pp.). doi:10.3847/0004-637X/828/1/33. Bibcode2016ApJ...828...33D. 
  11. 11,0 11,1 Naeye, Robert (2 February 2011). «Kepler's Outrageous System of Six Planets». Sky & Telescope. http://www.skyandtelescope.com/news/115102594.html. Ανακτήθηκε στις 4 February 2011. [νεκρός σύνδεσμος]
  12. John Matson (2 Φεβρουαρίου 2011). «A Wealth of Worlds: Kepler Spacecraft Finds 6 New Exoplanets and Hints at 1,200 More». Scientific American. Ανακτήθηκε στις 20 Φεβρουαρίου 2011.