Kể từ ngày 1 tháng 3 năm 2018, 3.741 exonhững hành tinh đã được xác nhận trong 2.794 hệ thống, với 622 hệ thống có nhiều hơn một hành tinh. Hầu hết tín dụng cho những khám phá này thuộc về kính viễn vọng không gian Kepler, nơi đã phát hiện ra khoảng 3500 hành tinh và 4500 ứng cử viên hành tinh. Theo sau tất cả những khám phá này, trọng tâm đã chuyển từ khám phá thuần túy sang nghiên cứu và mô tả đặc tính.
Về mặt này, các hành tinh được phát hiện bằng Phương pháp Chuyển tuyến đặc biệt có giá trị vì chúng cho phép nghiên cứu chi tiết các hành tinh này. Ví dụ, một nhóm các nhà thiên văn học gần đây đã phát hiện ra ba Siêu Trái đất quay quanh một ngôi sao được biết đến là GJ 9827, nằm cách Trái đất chỉ 100 năm ánh sáng (30 Parsec). Sự gần gũi của ngôi sao và thực tế là nó được quay quanh bởi nhiều Siêu Trái Đất, khiến hệ thống này trở nên lý tưởng cho các nghiên cứu ngoại hành tinh chi tiết.
Nghiên cứu có tựa đề Một hệ thống gồm ba siêu trái đất xuyên qua K-Dwarf GJ 9827 quá cố tại Ba mươi Parsecs đã xuất hiện gần đây trên mạng. Nghiên cứu được dẫn dắt bởi Joseph E. Rodriguez thuộc Trung tâm vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian và bao gồm các thành viên của Đại học Texas tại Austin, Đại học Columbia, Viện Công nghệ Massachusetts và Viện Khoa học Exoplanet của NASA.
Như với tất cả các khám phá của Kepler, những hành tinh này được phát hiện bằng Phương pháp Chuyển tuyến (hay còn gọi là Phương pháp trắc quang chuyển động), trong đó các ngôi sao được theo dõi độ sáng định kỳ. Những chấm này là kết quả của các ngoại hành tinh đi qua phía trước ngôi sao (tức là quá cảnh) so với người quan sát. Mặc dù phương pháp này là lý tưởng để đặt các ràng buộc về kích thước và chu kỳ quỹ đạo của một hành tinh, nó cũng có thể cho phép mô tả đặc tính ngoại hành tinh.
Về cơ bản, các nhà khoa học có thể tìm hiểu mọi thứ về bầu khí quyển của họ bằng cách đo quang phổ được tạo ra bởi ánh sáng sao Star khi nó đi qua bầu khí quyển hành tinh. Kết hợp với các phép đo vận tốc hướng tâm của ngôi sao, các nhà khoa học cũng có thể đặt các ràng buộc lên khối lượng và bán kính của hành tinh và có thể xác định mọi thứ về cấu trúc bên trong hành tinh.
Vì lợi ích của nghiên cứu, nhóm đã phân tích dữ liệu thu được từ K2 nhiệm vụ, cho thấy sự hiện diện của ba Siêu Trái Đất xung quanh ngôi sao GJ 9827 (GJ 9827 b, c và d). Kể từ khi họ ban đầu nộp bài nghiên cứu vào tháng 9 năm 2017, sự hiện diện của các hành tinh này đã được xác nhận bởi một nhóm các nhà thiên văn học khác. Như Tiến sĩ Rodriguez đã nói với Tạp chí Không gian qua email:
Chúng tôi đã phát hiện ba hành tinh có kích thước siêu Trái đất quay quanh trong một cấu hình rất nhỏ gọn. Cụ thể, ba hành tinh có bán kính 1,6, 1,2 và 2,1 lần bán kính Trái đất và tất cả quỹ đạo của ngôi sao chủ của chúng trong vòng 6,2 ngày. Chúng tôi lưu ý rằng hệ thống này được phát hiện độc lập (đồng thời) bởi một nhóm khác từ Đại học Wesleyan (Niraula et al. 2017).
Ba ngoại hành tinh này đặc biệt thú vị bởi vì lớn hơn trong số hai có bán kính đặt chúng trong phạm vi giữa là đá hoặc khí. Rất ít các ngoại hành tinh như vậy đã được phát hiện cho đến nay, điều này làm cho ba mục tiêu này trở thành mục tiêu chính cho nghiên cứu. Rodriguez giải thích:
“Các hành tinh có kích thước siêu Trái đất là loại hành tinh phổ biến nhất mà chúng ta biết nhưng chúng ta không có một hành tinh nào trong hệ mặt trời của chúng ta, hạn chế khả năng hiểu chúng. Chúng đặc biệt quan trọng vì bán kính của chúng trải qua quá trình chuyển đổi khí sang đá (như tôi sẽ thảo luận dưới đây trong một trong những phản ứng khác). Về cơ bản, các hành tinh lớn hơn 1,6 lần bán kính Trái đất ít đậm đặc hơn và có bầu khí quyển hydro / heli dày trong khi các hành tinh nhỏ hơn rất dày đặc với rất ít khí quyển.
Một điều thú vị khác về các siêu Trái đất này là cách các chu kỳ quỹ đạo ngắn của chúng - lần lượt là 1,2, 3,6 và 6,2 - sẽ dẫn đến nhiệt độ khá nóng. Nói tóm lại, nhóm nghiên cứu ước tính rằng ba siêu trái đất trải qua nhiệt độ bề mặt là 1172 K (899 ° C; 1650 ° F), 811 K (538 ° C; 1000 ° F) và 680 K (407 ° C; 764 ° F), tương ứng.
Để so sánh, sao Kim - hành tinh nóng nhất trong Hệ Mặt trời - trải qua nhiệt độ bề mặt 735 K (462 ° C; 863 ° F). Vì vậy, trong khi nhiệt độ trên Sao Kim đủ nóng để làm tan chảy chì, thì điều kiện trên GJ 9827 b gần như đủ nóng để làm tan chảy đồng.
Tuy nhiên, điều quan trọng nhất về khám phá này là những cơ hội mà nó có thể cung cấp cho đặc tính ngoại hành tinh. Chỉ cách Trái đất 100 năm ánh sáng, các kính viễn vọng thế hệ tiếp theo (như Kính viễn vọng Không gian James Webb) sẽ tương đối dễ dàng thực hiện các nghiên cứu về bầu khí quyển của chúng và cung cấp một bức tranh chi tiết hơn về hệ thống các hành tinh này.
Ngoài ra, ba hành tinh kỳ lạ này đều nằm trong cùng một hệ thống, điều này giúp tiến hành các chiến dịch quan sát dễ dàng hơn nhiều. Như Rodriguez kết luận:
Hệ thống GJ 9827 là duy nhất bởi vì một hành tinh nhỏ hơn điểm cắt này, một hành tinh lớn hơn và hành tinh thứ ba có bán kính ~ 1,6 lần bán kính Trái đất, ngay trên biên giới đó. Vì vậy, trong một hệ thống, chúng ta có các hành tinh trải dài từ tảng đá này sang quá trình chuyển đổi khí. Điều này rất quan trọng vì chúng ta có thể nghiên cứu bầu khí quyển của các hành tinh này, tìm kiếm sự khác biệt trong thành phần khí quyển của chúng và bắt đầu hiểu tại sao quá trình chuyển đổi này xảy ra với bán kính gấp 1,6 lần Trái đất. Vì cả ba hành tinh đều quay quanh cùng một ngôi sao, nên hiệu ứng của ngôi sao chủ được giữ không đổi trong thí nghiệm này. Do đó, nếu ba hành tinh này trong GJ 9827 thay vào đó quay quanh ba ngôi sao riêng biệt, chúng ta sẽ phải lo lắng về việc ngôi sao chủ có ảnh hưởng hay ảnh hưởng đến bầu khí quyển hành tinh. Trong hệ thống GJ 9827, chúng tôi không phải lo lắng về điều này vì chúng quay quanh cùng một ngôi sao.
