Nếu tập dữ liệu từ nhiệm vụ Kepler là bất kỳ dấu hiệu nào, thì loại ngoại hành tinh phổ biến nhất trong thế giới đá có kích thước Trái đất hoặc thiên hà nóng bỏng của chúng ta. Trong thực tế, loại exoplanet phổ biến nhất là một loại mà chúng ta thấy trong khu phố của chúng ta.
Theo Geoff Marcy, giáo sư thiên văn học tại Đại học California, có lẽ phát hiện đáng chú ý nhất của Kepler là số lượng hành tinh có kích thước bằng Trái đất tới bốn lần kích thước Trái đất. Đây là một phạm vi kích thước thống trị kho hành tinh từ Kepler và nó là một phạm vi kích thước không được thể hiện trong Hệ mặt trời của chúng ta. Chúng tôi không biết chắc những hành tinh này được tạo nên từ đâu và chúng tôi không biết chúng hình thành như thế nào.
Những con vẹt nhỏ của người Viking như Marcy đã gọi chúng, đại diện cho một mẫu rất lớn trong dữ liệu của Kepler; khoảng 75% các hành tinh được tìm thấy bởi Kepler có kích thước khác nhau giữa Trái đất và Hải vương tinh, và trong bốn năm kể từ khi dữ liệu của Kepler được đưa vào, các nhà khoa học đã cố gắng tìm hiểu các hành tinh này.
Có một số lượng lớn các phép đo và công việc định lượng của nhóm NASA Ames Kepler, ông Marc Marcy nói.
Trong khi khối lượng và mật độ hành tinh nổi lên từ công trình, các nhà thiên văn học vẫn không biết chắc chắn chúng hình thành như thế nào hoặc nếu chúng được làm từ đá, nước hoặc khí.
Nhóm nghiên cứu tập trung vào khoảng 42 trong số các hành tinh này. Hai hành tinh được Marcy nhấn mạnh trong bài thuyết trình của ông được cho là có đá, và được đặt tên là Kepler-99b và Kepler-406b. Cả hai đều có kích thước lớn hơn bốn mươi phần trăm so với Trái đất và có mật độ tương tự như chì. Các hành tinh quay quanh các ngôi sao chủ của chúng trong vòng chưa đầy năm và ba ngày, khiến những thế giới này trở nên quá nóng đối với cuộc sống như chúng ta biết.
Nhóm nghiên cứu đã sử dụng các phép đo Doppler của các hành tinh Sao chủ để đo phản xạ lắc lư của ngôi sao chủ, gây ra bởi lực hấp dẫn trên ngôi sao do hành tinh quay quanh. Sự lắc lư đo được cho thấy khối lượng của hành tinh: khối lượng của hành tinh càng cao, lực hấp dẫn trên ngôi sao càng lớn và do đó độ lắc càng lớn.
Họ cũng xác định các biến thể thời gian vận chuyển (TTV) được đo để xác định số lượng các hành tinh lân cận có thể kéo nhau khiến một hành tinh tăng tốc và một hành tinh khác giảm tốc theo quỹ đạo của nó.
Các phép đo này cho phép tính toán khối lượng và mật độ của các hành tinh, cũng như tìm ra thành phần hóa học có thể có của các thế giới này. Phần lớn các phép đo cho thấy rằng các sao Hải vương nhỏ có lõi đá nhưng một số có thể có vỏ ngoài bằng khí hydro hoặc heli. Một số có thể chỉ là đá mà không có phong bì bên ngoài.
Những gì chúng tôi nghĩ đang xảy ra là một số trong số các hành tinh này có thể có nước trên đỉnh của một khối đá, Mitch Marcy nói. Các hành tinh lớn hơn có thể có cùng lõi đá với khí được thêm vào. Đó là cách bạn có được các hành tinh có kích thước từ 1 đến 4 bán kính trái đất. Các hành tinh có mật độ thấp hơn ngụ ý tăng lượng khí lên trên lõi đá.
Mục tiêu chính của Kepler là để xác định mức độ phổ biến của các hành tinh có kích cỡ và quỹ đạo khác nhau. Natalie Batalha, nhà khoa học nhiệm vụ Kepler tại Trung tâm nghiên cứu NASA Am Ames cho biết, mối quan tâm đặc biệt đối với việc tìm kiếm sự sống là sự phổ biến của các hành tinh có kích thước Trái đất trong khu vực có thể ở được. Tuy nhiên, câu hỏi đặt ra trong đầu chúng ta là: tất cả các hành tinh có kích thước bằng Trái đất? Có thể một số phiên bản thu nhỏ của Hải vương băng giá hoặc thế giới nước ướt át? Phần nào có thể nhận ra là họ hàng của thế giới đá, mặt đất của chúng ta?
Nhóm nghiên cứu cho biết các phép đo khối lượng do Doppler và TTV tạo ra sẽ giúp trả lời những câu hỏi này. Kết quả cho thấy một phần lớn các hành tinh nhỏ hơn 1,5 lần bán kính Trái đất có thể bao gồm các silicat, sắt, niken và magiê được tìm thấy trong các hành tinh trên mặt đất ở đây trong Hệ Mặt trời.
Được trang bị loại thông tin này, các nhà khoa học sẽ có thể biến một phần các ngôi sao chứa các hành tinh có kích thước Trái đất thành một phần của các ngôi sao chứa các hành tinh đá bona-fide. Và đó là một bước gần hơn để tìm một môi trường có thể ở được ngoài Hệ mặt trời.
Marcy nói thêm sau đó trong cuộc thảo luận rằng có một loại kính viễn vọng sẽ hữu ích nhất: sứ mệnh loại Hành tinh tìm kiếm trên mặt đất có thể đo nhiệt độ, kích thước và các thông số quỹ đạo của các hành tinh nhỏ như Trái đất của chúng ta trong các khu vực có thể ở được của các hệ mặt trời xa xôi . Than ôi, TPF đã bị hủy bỏ.
Tìm hiểu thêm về nghiên cứu của Sao Hải Vương nhỏ ở đây.
