Ny "Gasdvärg" klass av främmande planeter avslöjade

BOSTON - För astronomer tenderar planeter runt andra stjärnor att komma i två grundläggande typer: steniga världar och gasjättar. Nu har forskare identifierat en tredje klass av exoplaneter, kallade "gasdvärgar", som faller mellan de andra.

Dessa gasdvärg främlingar planeter har tjocka atmosfärer som deras större gigantiska kusiner, men aldrig helt gjort det till storleken av planetens behemoter som finns i jordens yttre solsystem, sade forskare.

Laget studerade mer än 600 planeter som upptäckts av NASAs Kepler rymdteleskop och jämförde deras storlekar med mängden andra element än väte och helium i sin stjärna - en egenskap som kallas metallicitet.

"Vi var särskilt intresserade av att undersöka planetregimen mindre än fyra gånger jordens storlek, eftersom den innehåller tre fjärdedelar av planeterna som Kepler fann", ledare författaren Lars A. Buchhave, från Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA ), sade i ett uttalande. Han presenterade resultaten idag (2 juni) här på det 224: e mötet i American Astronomical Society i Boston. [7 Great Exoplanet Discoveries av NASAs Kepler]

"Det är där du hittar steniga världar, vilka är de enda slag som vi skulle kunna överväga potentiellt beboeliga", sade Buchhave.

"Söt plats" i metallicitet

De nästan 4 000 kandidatexoplaneter som upptäckts av Kepler identifierades när de passerade mellan jorden och deras sol. Korsningen dämpade ljuset från värdstjärnan, så att astronomer kunde identifiera sin närvaro, bestämma deras diameter och beräkna sina banor.

Att bestämma planetens sammansättning - och om det är en gigantjätt eller en enorm stenig värld - kräver att man känner till sin massa. Men massa är speciellt svår att beräkna med mindre världar, till exempel rockiga kroppar med potential att vara värd för livet.

För att lära sig mer om exoplaneten som kretsar en stjärna, studerade Buchhave och hans team stjärnan själv. Eftersom planeter är födda från materialet kvar på en skiva efter bildandet av deras sol, skulle stjärnans smink ge inblick i planets sammansättning, som kretsar kring den, sa de.

Laget utförde uppföljningsstudier på mer än 600 planeter som kretsar över 400 Kepler-stjärnor för att bestämma metalliteten hos varje stjärna. Därefter utförde de ett statistiskt test för att avgöra om de nyupptäckta planeterna och de stellära metalliteterna motsvarade.

Teamet hittade tydliga delningslinjer vid planeterna som var mellan 1,7 och 3,9 gånger jordens storlek. Dessa gränser kommer sannolikt också att markera förändringar i kompositionen: Planeter som är mindre än 1,7 jordar kommer sannolikt att vara steniga markbundna kroppar, medan de 3,9 gånger större är benägna att vara gasjättar, sa forskarna.

Astronomer har bekräftat mer än 800 planeter bortom vårt eget solsystem, och upptäckterna fortsätter att rulla in. Hur mycket vet du om dessa exotiska världar?"Gasdvärgar" existerar

Laget döpte planeterna som ligger mellan de två ytterligheterna "gasdvärgar". Sådana planeter borde ha tjocka väte- och heliumatmosfärer som omger en stenig kärna, även om de aldrig nått solsystemets gasjättar.

Buchhave fann också att steniga världar som ligger långt från sin förälderstjärna kan växa ännu större än tidigare uppskattat innan de ackumulerar sin atmosfär och fyller ut i monströsa storlekar.

Slutligen upptäckte laget att de flesta av de små, steniga världarna bana Kepler stjärnor med metalliciteter som liknar solen. Stjärnor med gasdvärgar tenderar att vara något mer metallrika, medan de med gasjättar har upp till 50 procent mer metaller än solen.

"Det verkar som om det finns en" söt fläck "av metallicitet för att få planeter av jordstorlek, och det är ungefär som solen", sa Buchhave. "Det är vettigt, eftersom du vid lägre metalliteter har färre byggstenar för planeter, och vid högre metalliteter tenderar du istället att göra gasjättar."