למערכת קפלר-51, הידועה כבעלת כמה מכוכבי הלכת הכי פחות צפופים שנמצאו אי פעם, יש איבר רביעי. אנחנו לא יודעים אם הקפלר-51e שהתגלה לאחרונה חולק את התכונה הבולטת הזו של כוכבי הלכת האחים שלו, מכיוון שאנו יודעים רק את המסה שלו, לא את גודלו, אבל התגלית מוסיפה רמה נוספת של תככים למערכת כוכבים יוצאת דופן באמת.
הכוכב קפלר-51 נראה כמו גרסה צעירה יותר של השמש, המסה שלו קטנה ב-4 אחוזים בלבד מהכוכב שלנו. זה רק שני שליש בהיר כמו השמש, אבל זה נחשב בעיקר בגלל שזה בערך שביעית מהגיל - השמש הייתה. כל זה הופך את כוכבי הלכת של קפלר-51 לזרים עוד יותר.
קפלר-51b, c ו-d כולם עוברים (חוצים את פני הכוכב שלהם מנקודת המבט שלנו), מה שמאפשר לנו למדוד את גודלם. המסות של השלישייה נגזרו מהשפעות הכבידה שלהן זו על זו, מה שהוביל למסקנה המדהימה שלכוכבי הלכת הללו יש גדלים קרובים לצדק, אך מסות פי 3-6 מכדור הארץ. זה עושה את הצפיפות שלהם דומה ל- זה גם מקל על חבר רביעי לדחוף אותם.
קיומו של קפלר-51e הוסק כאשר ה-JWST והטלסקופים היבשתיים היו אמורים לצפות במעבר של קפלר-51d. העובדה שזמנם היקר של הטלסקופים הללו הוקדש לצפייה באירוע מראה את החשיבות שהאסטרונומים מייחסים להבנה מדוע המערכת כה שונה משלנו. במקום שההליך המעבר ימשיך כצפוי, המבצע רק תפס את תחילת המעבר.
"תודה לאל שהתחלנו לצפות כמה שעות מוקדם יותר כדי לקבוע קו בסיס, כי הגיעה 2 לפנות בוקר, ואז 3, ועדיין לא ראינו שינוי בבהירות הכוכב עם APO", אמרה ד"ר ג'סיקה ליבי-רוברטס מאוניברסיטת פן סטייט. בהַצהָרָה. "אחרי שהרצנו מחדש את הדגמים שלנו בטירוף ובדקנו את הנתונים, גילינו ירידה קלה בבהירות הכוכבים מיד כשהתחלנו לצפות עם APO, שבסופו של דבר הייתה תחילת המעבר - שעתיים מוקדם יותר, וזה הרבה מעבר ל-15 הדקות חלון של אי ודאות מהדגמים שלנו".
Kepler-51d הוא החבר הנפוח והמוזר ביותר במערכת. כוכבי לכת רבים בצפיפות נמוכה במיוחדלכוכבים שלהם, כשהחום גורם לגזים שלהם להתרחב. עם זאת, ל-Kepler-51d יש מסלול של 130 יום, שסביב כוכב פחות זוהר מהשמש לא אמור לגרום לטמפרטורות חריגות. למרות זאת, חשבו שהצפיפות שלו צודקת0.0381 גרם/ס"מ3, הנמוך ביותר מכל כוכב לכת שמצאנו. לשם השוואה, צפיפות המים היא 1 גרם/ס"מ3, כדור הארץ הוא 5.5 גרם/ס"מ3, ושבתאי, כוכב הלכת הכי פחות צפוף במערכת השמש הוא 0.69 גרם/ס"מ3.
ובכל זאת, אפילו כוכבי לכת קלים כמו זה לגודלם אינם צפים כמו זרע שן הארי בבריזה. רק נוכחות של כוכב לכת רביעי שלא חשד בעבר יכולה להסביר את ההבדל בתזמון, בדיוק כפי שנפטון התגלה מאי-סדירות במסלולו של אורנוס.
באמצעות כל הנתונים שנאספו מהמערכת במשך 14 שנים, המחברים הגיעו למסקנה שלקפלר-51e יש כנראה מסה של פחות מפי עשרה מזו של כדור הארץ, מה שהופך אותו דומה לשלושת כוכבי הלכת האחרים. ככל הנראה מסלולו נמשך 264 ימים, מה שיגרום לכך שהטמפרטורה שלו דומה למדי לזו של כדור הארץ, אם כי ככל שה-Keplter-51 מתבהר הוא עלול להפסיק להיות באזור המגורים.
מכיוון שלא ראינו מעבר קפלר-51e, איננו יודעים אם זהו עוד כוכב לכת סופר-נפוח, ענק גז טיפוסי יותר כמו נפטון, או. החוקרים גם מציינים שהם לא יכולים כרגע לשלול כוכב לכת מסיבי יותר במסלול ארוך יותר, למרות שהם רואים בכך פחות סביר.
נוכחותו של כוכב לכת אחר גם גרמה למחברים לחשב מחדש את המסות של שלושת כוכבי הלכת הקודמים, וחשפה אותם כבעלי פוטנציאל מעט כבדים יותר ממה שחשבו בעבר, במיוחד קפלר-51b. מכיוון שהגדלים שלהם לא השתנו, זה הופך אותם לקצת יותר צפופים, אבל לא מספיק כדי לשנות את מעמדם כחריגות קיצוניות בקרב העולמות שאנו מכירים.
בינתיים, המוזרויות של המערכת מתגברות. "כוכבי לכת סופר נפוחים הם נדירים למדי, וכאשר הם מתרחשים הם נוטים להיות היחידים במערכת פלנטרית", אמרה ליבי-רוברטס. "אם הניסיון להסביר כיצד נוצרו שלוש נשיפות סופר במערכת אחת לא היה מאתגר מספיק, כעת עלינו להסביר כוכב לכת רביעי, בין אם מדובר בנשיפה על או לא. ואיננו יכולים לשלול גם כוכבי לכת נוספים במערכת. " אחרי הכל, ארבעת כוכבי הלכת כולם קרובים יותר לכוכב שלהם מאשר כדור הארץ לשמש.
כדי שכוכבי לכת יהיו בעלי צפיפות נמוכה כמו השלושה הפנימיים, עליהם להיות בעלי ליבות זעירות ועשויים ברובם ממימן והליום, כמו גרסאות קיצוניות הרבה יותר של ענקי הגזים במערכת שלנו. עם זאת, השילוב הזה אמור לראות את הגזים בורחים במהירות, במיוחד כשהם קרובים מספיק לכוכב כדי לספק אנרגיה רבה.
הסברים מוקדמים למאפיינים יוצאי הדופן של המערכת כללו את כוכבי הלכת שנוצרו במרחקים מקפלר-51 בדומה לזה של צדק מהשמש, ולאחר מכן נוצרו.. עם זאת, עבודה שלאחר מכןלהטיל ספק בכך, והשאלה נותרה בלתי פתורה. השערה אחרת מציעה טבעות ענק שחוסמות את אור הכוכב, מה שגורם לכוכבי הלכת להיראות גדולים יותר, אך לא יכולה להסביר מדוע לשלושתם יש טבעות בדיוק בכיוון הנכון. מכיוון שלקפלר-51 יש תכולת מתכת מעט יותר גדולה מהשמש, לא צריך להיות שבדיסק שסביבו חסרים יסודות כבדים יותר שמהם יכלו להיווצר ליבות.
המחקר פורסם בגישה פתוחה בכתב העת האסטרונומי
