Els primers quatre mesos de la missió Kepler: 156.453 estels examinats i 1.235 possibles exoplanetes

Planetologia: Tal com era previsible, la missió telescòpica orbital heliocèntrica Kepler ha revolucionat ja les llistes d’exoplanetes. En un article, William J. Borucki et al., repassen els primers quatre mesos d’observacions científiques de la missió (2.5-16.9.2009). La missió Kepler estudia un camp del cel situat en l’anomenat “Triangle de Primavera” (que formen els estels de Deneb, Altair i Vega). En els mesos esmentats del 2009, es feren observacions de 156.453 estels. El cribatge de les dades assenyala l’existència, en un total de 997 d’aquests estels, de 1235 possibles exoplanetes. Fins ara, les llistes d’exoplanetes confirmats no arribava al mig miler, la qual cosa dóna una idea del potencial de la missió Kepler.

La distribució en grups dels 1.235 candidats

La tècnica emprada per la missió Kepler (el trànsit de possibles planetes damunt del disc estel·lar) fa que hom pugui saber amb certa precisió el diàmetre dels planetes detectats. Caldrà altres tècniques per confirmar realment que les oscil·lacions es corresponen a planetes (i no a oscil·lacions intrínseques de l’estel) i també per afinar les dades de massa planetària.

La tècnica és esbiaixada en el sentit que planetes més massius i més propers a l’estel tendiran a ésser sobrerepresentats. A més, cal que el sistema planetari tingui una determinada orientació respecte del nostre, per tal que s’hi puguin detectar trànsits planetaris. Això explica el fet que, de 156.453 estels observats, tan sols un 0,79% hagin donat positiu per aquesta tècnica. Dels 997 estels positius, hi ha tan sols 1235 candidats (ratio d’1,24) per una raó similar.

Una de les novetats de la missió Kepler és que permet la detecció de planetes de radis similars al de la Terra. Així tenim que:
– 68 candidats (5,51%) tenen un radi inferior a 7.900 km (la Terra en fa 6.300 km).
– 288 candidats (23,32%) tenen un radi situat entre 7.900 km i 12.600 km. Es correspondria a la classe anomenada de “Super-Terres”.
– 662 candidats (53,60%) tenen un radi situat entre 12.600 km i 38.000 km. En aquesta franja, en el nostre Sistema Solar, trobem Neptú i Urà.
– 165 candidats (13,44%) tenen un radi situat entre 38.000 km i 95.000 km. En aquesta franja és on trobem els nostres Júpiter i Saturn.
– 19 candidats (1,54%) tenen un radi superior als 95.000 km. Aquests són els anomenats “Super-Júpiter”

Malgrat el caràcter esbiaixat de les xifres, sí que resulta evident que la categoria dels “Super-Júpiter” (que se superposa a la categoria de nans bruns en les xifres més altes) és molt menys abundant del que podria deduir-se de les xifres històriques d’exoplanetes. També és interessant comprovar que les discontinuïtats de grandària que es troben en el Sistema Solar (entre la Terra i Urà; entre Neptú i Saturn; entre Saturn i Júpiter) es transformen en una continuïtat de grandàries quan analitzem una mostra prou gran de planetes. Així doncs, la categorització típica que fem entre “planetes rocallosos” (Terra, Venus, Mart, Mercuri, etc.) i “gegants gasosos” (Júpiter, Saturn, Neptú, Urà, etc.) no deixa de ser més que un producte d’un Sistema Solar com el nostre on hi ha “Super-Terres” que cobreixin el buit entre els dos grups.

Planetes habitables d’acord amb la relació amb l’estel

Mitjançant una descripció de la distància entre el planeta-candidat i l’estel, i la radiació emesa per aquest estel, es pot fixar un interval d’habitabilitat potencial del planeta. Bàsicament, aquesta noció fa referència a la possibilitat de temperatures planetàries que permetin l’existència d’oceans líquids d’aigua permanents. És una noció d’habitabilitat, potser incompleta (no té present ni les condicions atmosfèriques ni la grandària relativa de la hidrosfera planetària), però poca cosa més tenim per treballar-hi.

Aplicant els criteris habituals, dels 1.235 candidats, tan sols 59 (4,78%) són “habitables” d’acord amb aquest criteri. Val a dir, però, que la mostra de planetes-candidats és esbiaixada. Per ésser detectables han de realitzar òrbites molt tancades, en zones molt més tòrrides que no pas les que ha de suportar el nostre Mercuri. Si bé, en el cas dels nans vermells (el tipus estel•lar més abundant), les òrbites vulcanianes poden trobar-se encara en la zona habitable, com més se situïn en aquesta zona més difícil serà detectar-los mitjançant les tècniques de trànsit.

Dels 59 candidats “habitables”, n’hi ha cinc amb grandàries típiques de “super-Terra” o de “Terra”.

I si corregim l’esbiaixament observacional?

Els autors gosen de fet una estimació de la freqüència de planetes d’acord amb la grandària. Segons aquesta estimació, tindríem:
– el 6% dels planetes són de dimensions similars a la Terra.
– el 7% són de la categoria de les Super-Terres.
– el 17% són de la categoria dels “Neptuns”.
– el 4% són de la categoria dels “Júpiter” i dels, molt menys freqüents, “super-Júpiter”.

Aquesta estimació es correspon a la idea que la majoria de planetes són de dimensions inferiors a la Terra (66%). Dels planetes igual o més grans que la Terra, els més abundants serien els que tenen dimensions similars a Urà o a Neptú. Naturalment, aquestes xifres cal prendre-les d’una manera provisional, relacionant-les amb els models de formació de planetes. En tot cas, una nova era de l’exoplanetologia ha començada.

Aquesta entrada ha esta publicada en General. Afegeix a les adreces d'interès l'enllaç permanent.

Deixa un comentari

L'adreça electrònica no es publicarà. Els camps necessaris estan marcats amb *

Aquest lloc utilitza Akismet per reduir el correu brossa. Aprendre com la informació del vostre comentari és processada