Układ K2-3 z super-ciężką super-Ziemią

Teleskop Kepler odkrył trzy małe egzoplanety krążące wokół czerwonego karła. Jedna z nich ma masę ponad 10 mas Ziemi i gęstość większą od gęstości żelaza.  

W maju 2013 roku przestało pracować drugie z czterech kół reakcyjnych teleskopu. Bez co najmniej trzech takich urządzeń niemożliwe jest precyzyjne utrzymywanie położenia statku – konieczne do prowadzenia pomiarów naukowych. Awaria zakończyła więc pierwotną misję sondy. Jednak nowa metoda ustabilizowania teleskopu Keplera za pomocą ciśnienia światła słonecznego sprawdziła się.

Nowa faza misji poszukiwań planet pozasłonecznych nosi nazwę K2 i rozpoczęła się w maju 2014 roku. Od tego czasu Kepler dokonuje obserwacji nieba z dala od obszaru Łabędzia/Lutni, który był głównym celem badań tego teleskopu. Pierwsza egzoplaneta fazy K2 została odkryta jeszcze w zeszłym roku.

Pod koniec października NASA poinformowała o odkryciu układu planetarnego K2-3 (inne oznaczenie EPIC 201367065). Układ K2-3 znajduje się w gwiazdozbiorze Lwa. Jest to układ składający się z trzech egzoplanet, krążących blisko czerwonego karła. Egzoplanety otrzymały oznaczenia  K2-3b, K2-3c i K2-3d. Ponieważ te obiekty tranzytują na tle czerwonego karła, oprócz parametrów orbitalnych i masy udało się wyznaczyć promień obiektów.

Egzoplaneta K2-3b ma masę ok 8 mas Ziemi i promień około 2 promieni naszej planety. Oznacza to gęstość około 4,32 g na centymetr sześcienny, czyli K2-3b jest skalista. K3-2b krąży w odległości około 11,5 miliona kilometrów z czasem zaledwie około 10 dni od swej gwiazdy.

Kolejny obiekt planetarny w tym układzie to K2-3c, krążący wokół swej gwiazdy w odległości około 21 milionów kilometrów z czasem około 24,6 dnia. Ten obiekt ma masę około 2 mas Ziemi i promień około 1,64 promienia naszej planety. Oznacza to gęstość około 1,82 grama na centymetr sześcienny. K2-3c jest zatem małym gazowym “gigantem”, którego można określić mianem “mini-Neptuna”. Jest to aktualnie najmniejsza znana gazowa planeta.
Ostatnia znana egzoplaneta w tym układzie to K2-3d. Jest to obiekt o promieniu około 1,5 promienia Ziemi. Masa tej egzoplanety to aż 11 mas Ziemi. Ten obiekt ma gęstość około 17,5 grama na centymetr sześcienny (plus minus 6 gram/cm3), co jest wyższą gęstością od gęstości żelaza (w normalnych warunkach na powierzchni Ziemi). Gdyby K2-3d była w całości zbudowana z żelaza, to jej masa wyniosłaby około 14,5 masy Ziemi. Niewielka różnica pomiędzy tą wartością a wyliczoną masą K2-3d sugeruje, że ta egzoplaneta jest w większości zbudowana z żelaza, prawdopodobnie z pewną ilością skał oraz być może lżejszych związków (takich jak woda) na swojej powierzchni.

K2-3d krąży w odległości około 31 milionów kilometrów z czasem około 44,5 dnia. Jest to prawdopodobnie wewnątrz ekosfery gwiazdy K2-3, aczkolwiek grawitacja na powierzchni K2-3d jest prawdopodobnie tak wielka, że uniemożliwiłaby powstanie życia – prawdopodobnie woda nie występuje tam w stanie ciekłym.

Aktualnie lista znanych i potwierdzonych pozasłonecznych układów planetarnych zawiera 1977 egzoplanet. Czy do końca tego roku zostanie odkryta i potwierdzona dwutysięczna planeta pozasłoneczna?

(NASA, PFA)