Esta concepção artistica mostra uma visão geral da posição orbital dos planetas em sistemas com múltiplos planetas em trânsito discovebertos pela missão Kepler da NASA.
Todos os planetas coloridos foram verificados. As cores mais vívidas indicam planetas que foram confirmados pela interações gravitacional entre eles ou a estrela. Vários desses sistemas contêm outros planetas candidatos (mostrados em cinza) que ainda não foram verificados.
A missão Kepler da NASA descobriu 11 novos sistemas planetários que abrigam 26 planetas confirmados. Essas descobertas quase dobram a quantidade de planetas verificados pela Kepler e triplicam a quantidade de estrelas conhecidas que têm mais de um planeta que transita, ou passa em frente da estrela.
Esses sistemas vão ajudar os astrônomos a compreender melhor com os planetas se formam.
Os planetas orbitam próximos a suas estrelas-mães e variam de tamanho entre 1,5 vez o raio da Terra a dimensões maiores que as de Júpiter. Quinze deles têm tamanhos entre o da Terra e o de Netuno. Novas observações serão necessárias para determinar quais deles são rochosos como a Terra e quais têm atmosfera gasosa como Netuno. Os planetas completam órbitas de suas estrelas-mães com frequências entre 6 e 143 dias. Todos eles estão mais perto de suas estrelas do que Vênus está do nosso Sol.
Cada um dos sistemas planetários recém-confirmados contém entre dois e cinco planetas em trânsito, muito próximos entre eles. Em sistemas planetários com agrupamento muito estreito, a atração gravitacional que puxa os planetas uns na direção dos outros faz com que alguns deles se acelerem e outros se desacelerem em suas órbitas. A aceleração causa modificações no período orbital de cada planeta. A Kepler detecta esse efeito medindo as variações, as chamadas Variações de Tempo de Trânsito (TTV).
Sistemas planetários com TTV podem ser verificados sem necessidade de grandes observações em terra, o que apressa a confirmação de candidatos a planeta . Essa técnica de detecção também aumenta a capacidade da Kepler de confirmar sistemas planetários ao redor de estrelas mais distantes e menos brilhantes.
Ao estabelecer precisamente quando cada planeta transita por sua estrela, a Kepler detectou a atração gravitacional entre os planetas, resolvendo a questão a respeito de 10 dos sistemas planetários recém-anunciados.
Cinco dos sistemas (Kepler-25, Kepler-27, Kepler-30, Kepler-31 e Kepler-33) contêm um par de planetas no qual o planeta mais interno orbita a estrela duas vezes a cada órbita do planeta mais externo. Quatro dos sistemas (Kepler-23, Kepler-24, Kepler-28 e Kepler-32) contêm um par no qual o planeta mais externo circunda a estrela duas vezes para cada três vezes que o planeta mais interno orbita sua estrela.
Kepler-33, uma estrela mais velha e mais maissiva do que nosso Sol, abriga a maioria dos planetas. O sistema abriga cinco planetas, com tamanhos entre 1,5 a 5 vezes o da Terra. Todos os planetas estão localizados mais próximos às suas estrelas do que a Terra está distante do Sol.
As propriedades de uma estrela fornecem pistas para a detecção de planetas. A diminuição do brilho da estrela e a duração do trânsito de um planeta combinada às propriedades de sua estrela-mãe configuram um traço reconhecível. Quando os astrônomos detectam candidatos a planeta que apresentam traços similaresao redor da mesma estrela, a probabilidade de qualquer um desses candidatos a planeta ser um falso positivo é muito pequena.
Os planetas orbitam próximos a suas estrelas-mães e variam de tamanho entre 1,5 vez o raio da Terra a dimensões maiores que as de Júpiter. Quinze deles têm tamanhos entre o da Terra e o de Netuno. Novas observações serão necessárias para determinar quais deles são rochosos como a Terra e quais têm atmosfera gasosa como Netuno. Os planetas completam órbitas de suas estrelas-mães com frequências entre 6 e 143 dias. Todos eles estão mais perto de suas estrelas do que Vênus está do nosso Sol.
Cada um dos sistemas planetários recém-confirmados contém entre dois e cinco planetas em trânsito, muito próximos entre eles. Em sistemas planetários com agrupamento muito estreito, a atração gravitacional que puxa os planetas uns na direção dos outros faz com que alguns deles se acelerem e outros se desacelerem em suas órbitas. A aceleração causa modificações no período orbital de cada planeta. A Kepler detecta esse efeito medindo as variações, as chamadas Variações de Tempo de Trânsito (TTV).
Sistemas planetários com TTV podem ser verificados sem necessidade de grandes observações em terra, o que apressa a confirmação de candidatos a planeta . Essa técnica de detecção também aumenta a capacidade da Kepler de confirmar sistemas planetários ao redor de estrelas mais distantes e menos brilhantes.
Ao estabelecer precisamente quando cada planeta transita por sua estrela, a Kepler detectou a atração gravitacional entre os planetas, resolvendo a questão a respeito de 10 dos sistemas planetários recém-anunciados.
Cinco dos sistemas (Kepler-25, Kepler-27, Kepler-30, Kepler-31 e Kepler-33) contêm um par de planetas no qual o planeta mais interno orbita a estrela duas vezes a cada órbita do planeta mais externo. Quatro dos sistemas (Kepler-23, Kepler-24, Kepler-28 e Kepler-32) contêm um par no qual o planeta mais externo circunda a estrela duas vezes para cada três vezes que o planeta mais interno orbita sua estrela.
Kepler-33, uma estrela mais velha e mais maissiva do que nosso Sol, abriga a maioria dos planetas. O sistema abriga cinco planetas, com tamanhos entre 1,5 a 5 vezes o da Terra. Todos os planetas estão localizados mais próximos às suas estrelas do que a Terra está distante do Sol.
As propriedades de uma estrela fornecem pistas para a detecção de planetas. A diminuição do brilho da estrela e a duração do trânsito de um planeta combinada às propriedades de sua estrela-mãe configuram um traço reconhecível. Quando os astrônomos detectam candidatos a planeta que apresentam traços similaresao redor da mesma estrela, a probabilidade de qualquer um desses candidatos a planeta ser um falso positivo é muito pequena.
This artist's concept shows an overhead view
of the orbital position of the planets in systems with multiple
transiting planets discovered by NASA's Kepler mission. All the colored
planets have been verified. More vivid colors indicate planets that
have been confirmed by their gravitational interactions with each other
or the star. Several of these systems contain additional planet
candidates (shown in grey) that have not yet been verified. Image
credit: NASA Ames/UC Santa Cruz.
NASA's Kepler mission has discovered 11 new planetary systems hosting 26
confirmed planets. These discoveries nearly double the number of
verified Kepler planets and triple the number of stars known to have
more than one planet that transits, or passes in front of, the star.
Such systems will help astronomers better understand how planets form.
The planets orbit close to their host stars and range in size from 1.5 times the radius of Earth to larger than Jupiter. Fifteen are between Earth and Neptune in size. Further observations will be required to determine which are rocky like Earth and which have thick gaseous atmospheres like Neptune. The planets orbit their host star once every six to 143 days. All are closer to their host star than Venus is to our sun.
"Prior to the Kepler mission, we knew of perhaps 500 exoplanets across the whole sky," said Doug Hudgins, Kepler program scientist at NASA Headquarters in Washington. "Now, in just two years staring at a patch of sky not much bigger than your fist, Kepler has discovered more than 60 planets and more than 2,300 planet candidates. This tells us that our galaxy is positively loaded with planets of all sizes and orbits."
Kepler identifies planet candidates by repeatedly measuring the change in brightness of more than 150,000 stars to detect when a planet passes in front of the star. That passage casts a small shadow toward Earth and the Kepler spacecraft.
"Confirming that the small decrease in the star's brightness is due to a planet requires additional observations and time-consuming analysis," said Eric Ford, associate professor of astronomy at the University of Florida and lead author of the paper confirming Kepler-23 and Kepler-24. "We verified these planets using new techniques that dramatically accelerated their discovery."
Each of the newly confirmed planetary systems contains two to five closely spaced transiting planets. In tightly packed planetary systems, the gravitational pull of the planets on each other causes some planets to accelerate and some to decelerate along their orbits. The acceleration causes the orbital period of each planet to change. Kepler detects this effect by measuring the changes, or so-called Transit Timing Variations.
Planetary systems with Transit Timing Variations can be verified without requiring extensive ground-based observations, accelerating confirmation of planet candidates. This detection technique also increases Kepler's ability to confirm planetary systems around fainter and more distant stars.
"By precisely timing when each planet transits its star, Kepler detected the gravitational tug of the planets on each other, clinching the case for 10 of the newly announced planetary systems," said Dan Fabrycky, Hubble Fellow at the University of California, Santa Cruz, and lead author for a paper confirming Kepler-29, 30, 31 and 32.
Five of the systems (Kepler-25, Kepler-27, Kepler-30, Kepler-31 and Kepler-33) contain a pair of planets where the inner planet orbits the star twice during each orbit of the outer planet. Four of the systems (Kepler-23, Kepler-24, Kepler-28 and Kepler-32) contain a pairing where the outer planet circles the star twice for every three times the inner planet orbits its star.
"These configurations help to amplify the gravitational interactions between the planets, similar to how my sons kick their legs on a swing at the right time to go higher," said Jason Steffen, the Brinson postdoctoral fellow at Fermilab Center for Particle Astrophysics in Batavia, Ill., and lead author of a paper confirming Kepler-25, 26, 27 and 28.
Kepler-33, a star that is older and more massive than our sun, had the most planets. The system hosts five planets, ranging in size from 1.5 to 5 times that of Earth. All of the planets are located closer to their star than any planet is to our sun.
The properties of a star provide clues for planet detection. The decrease in the star's brightness and duration of a planet transit combined with the properties of its host star present a recognizable signature. When astronomers detect planet candidates that exhibit similar signatures around the same star, the likelihood of any of these planet candidates being a false positive is very low.
"The approach used to verify the Kepler-33 planets shows the overall reliability is quite high," said Jack Lissauer, planetary scientist at NASA Ames Research Center at Moffett Field, Calif., and lead author of the paper on Kepler-33. "This is a validation by multiplicity."
The planets orbit close to their host stars and range in size from 1.5 times the radius of Earth to larger than Jupiter. Fifteen are between Earth and Neptune in size. Further observations will be required to determine which are rocky like Earth and which have thick gaseous atmospheres like Neptune. The planets orbit their host star once every six to 143 days. All are closer to their host star than Venus is to our sun.
"Prior to the Kepler mission, we knew of perhaps 500 exoplanets across the whole sky," said Doug Hudgins, Kepler program scientist at NASA Headquarters in Washington. "Now, in just two years staring at a patch of sky not much bigger than your fist, Kepler has discovered more than 60 planets and more than 2,300 planet candidates. This tells us that our galaxy is positively loaded with planets of all sizes and orbits."
Kepler identifies planet candidates by repeatedly measuring the change in brightness of more than 150,000 stars to detect when a planet passes in front of the star. That passage casts a small shadow toward Earth and the Kepler spacecraft.
"Confirming that the small decrease in the star's brightness is due to a planet requires additional observations and time-consuming analysis," said Eric Ford, associate professor of astronomy at the University of Florida and lead author of the paper confirming Kepler-23 and Kepler-24. "We verified these planets using new techniques that dramatically accelerated their discovery."
Each of the newly confirmed planetary systems contains two to five closely spaced transiting planets. In tightly packed planetary systems, the gravitational pull of the planets on each other causes some planets to accelerate and some to decelerate along their orbits. The acceleration causes the orbital period of each planet to change. Kepler detects this effect by measuring the changes, or so-called Transit Timing Variations.
Planetary systems with Transit Timing Variations can be verified without requiring extensive ground-based observations, accelerating confirmation of planet candidates. This detection technique also increases Kepler's ability to confirm planetary systems around fainter and more distant stars.
"By precisely timing when each planet transits its star, Kepler detected the gravitational tug of the planets on each other, clinching the case for 10 of the newly announced planetary systems," said Dan Fabrycky, Hubble Fellow at the University of California, Santa Cruz, and lead author for a paper confirming Kepler-29, 30, 31 and 32.
Five of the systems (Kepler-25, Kepler-27, Kepler-30, Kepler-31 and Kepler-33) contain a pair of planets where the inner planet orbits the star twice during each orbit of the outer planet. Four of the systems (Kepler-23, Kepler-24, Kepler-28 and Kepler-32) contain a pairing where the outer planet circles the star twice for every three times the inner planet orbits its star.
"These configurations help to amplify the gravitational interactions between the planets, similar to how my sons kick their legs on a swing at the right time to go higher," said Jason Steffen, the Brinson postdoctoral fellow at Fermilab Center for Particle Astrophysics in Batavia, Ill., and lead author of a paper confirming Kepler-25, 26, 27 and 28.
Kepler-33, a star that is older and more massive than our sun, had the most planets. The system hosts five planets, ranging in size from 1.5 to 5 times that of Earth. All of the planets are located closer to their star than any planet is to our sun.
The properties of a star provide clues for planet detection. The decrease in the star's brightness and duration of a planet transit combined with the properties of its host star present a recognizable signature. When astronomers detect planet candidates that exhibit similar signatures around the same star, the likelihood of any of these planet candidates being a false positive is very low.
"The approach used to verify the Kepler-33 planets shows the overall reliability is quite high," said Jack Lissauer, planetary scientist at NASA Ames Research Center at Moffett Field, Calif., and lead author of the paper on Kepler-33. "This is a validation by multiplicity."
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