Nasan julkistama ja kolmisen vuotta tutkittu eksoplaneetta
Keler-452b on ennennäkemättömän huomion tiedotusvälineissä. Lähes jokainen
nettilehti on löydön uutisoinut. Tosin, uutisointi on tavallisesti jäänyt Nasan
tiedotteen ja siihen liitettyjen kuvien julkaisemiseen. Hyvä näinkin, sillä
eipä aivan heti tule mieleeni viime vuosilta mitään vastaavaa, vaikka muutamia
hyvin uutisoituja tutkimuksia on: esimerkiksi aivan tuore New Horizons
luotaimen tekemä Pluton ohilento.
Tutkimuksena ja havaintona Kepler-452b:n löytyminen ei
poikkea mitenkään niistä, joita Kepler-ohjelmassa on tehty aikaisemmin.
Eksoplaneetta kandidaatteja on tällä hetkellä 4 696 ja jo varmistuneita
planeettoja on 1 030 [1]. Suurin osa jo varmistuneista eksoplaneetoista
sijaitsee aivan muualla kuin tähtensä elämää ylläpitävällä vyöhykkeellä.
Elokehällä sijaitsevia planeettoja, kooltaan enintään kaksinkertaisia
maapalloon verrattuna, on vain kourallinen (12 planeettaa) ja niistäkin
melkoinen osa on jotain muuta kuin maapallon kaltaisia.
Kepler-ohjelma
Kepler-avaruuskaukoputki laukaistiin avaruuteen maaliskuun 9
vuonna 2009 Cape Canaveralin avaruuskeskuksesta Floridasta. Kantorakettina oli
Delta II kantoraketti. Avaruuskaukoputki sijoitettiin Aurinkoa kiertävälle
radalle [2] siten, että se pystyi havaitsemaan samaa Joutsenen ja Lyyran
tähdistöjen rajalla olevaa aluetta keskeytyksettä koko sen kolmen vuotta minkä
luotain pääohjelman mukaisia havaintojaan teki.
Rakenteellisesti Kepler on hyvin yksinkertainen (jos
avaruuteen sijoitetut tutkimuslaitteet milloinkaan ovat yksinkertaisia?)
käsittäen vain 0,95 metrisen kaukoputken jonka kuva kulma on (kaukoputkeksi)
laaja, peräti 12 astetta. Havaintovälineenä kaukoputkessa on 42 CCD-kameraa,
jokaisen koko 50×25 mm ja pikseleitä 2 200×1 024. Valotusaika on
hieman alle kolme sekuntia mutta lopputulos saatiin integroimalla (summaamalla)
30 minuutin mittaukset 6,5 tunnin ajalta.
Kepler-452-tähden sijainti tähtitaivaalla. Tähden näkemiseen
vaaditaan keskikokoinen harrastajakaukoputki ja tarkka sijainti-
tieto tähdestä. Kuva Kari A. Kuure.
|
Kepler teki pääohjelman havainnot mittaamalla havaintoalueensa
150 000 tähden kirkkautta jatkuvasti. Suunnitelman mukainen toiminta-aika
oli vähintään 3,5 vuotta. Pitkähkö toiminta-aika oli tarpeen, sillä jokaiseen
varmasti tunnistettavaan eksoplaneetan havainnointiin tarvittiin vähintään kolme
tai neljä tähden kirkkauden himmenemistä. Auringon kokoisilla tähdillä tämä
merkitsee sitä, että eksoplaneetat, jotka sijaitsevat enintään yhden au:n
etäisyydellä tähdestään, voidaan havaita.
Kepler-ohjelman eksoplaneetat löytyvät jos tähteä kiertävän
eksoplaneetan rata on sellaisessa kulmassa meihin nähden, että se kulkee
ajoittain tähden kirkkaan pinnan editse. Tapahtumaa kutsutaan ylikuluksi ja sen
aikana tähden kirkkaus vähenee aavistuksen verran, tyypillisesti vain muutaman
promillen verran kokonaiskirkkaudesta. Muut eksoplaneetat, ne joiden radat
eivät tuo sitä tähden ja meidän väliin, jäävät löytymättä.
Ohjelman päättyminen ja uuden aloittaminen
Kuten kaikilla mekaanisilla laitteilla, niin myös Kepler
avaruuskaukoputkella oli rajallinen toiminta-aika. Vaikka osa sen laitteista
oli kahdennettu, tämä raja tuli Keplerille vastaan toukokuussa 2013. Tällöin
sen suuntaamiseen käytetyistä reaktiopyöristä vaurioitui jo toinen. Tämä oli pääohjelman loppu, sillä
observatoriota ei enää pystytty pitämään suunnattuna havaintoalueeseensa
riittävän tarkasti.
Keplerissä oli vaurion jälkeen enää kaksi toimintakykyistä
reaktiopyörää. Niitä käyttämällä avaruusobservatoriota pystyttiin suuntaamaan
joihinkin tiettyihin, tarkasti valikoituihin alueisiin, mutta niitä piti vuoden
kuluessa vaihtaa. Tutkimuksen kannalta menetelmä ei ole ollut aivan yhtä
tuloksellinen kuin pääohjelma, mutta joitakin tuloksia kuitenkin on saatu: varmistettuja
eksoplaneettoja K2-ohjelman aikana on löydetty 22.
Eksoplaneetta Kepler-452b
Oheisessa taulukossa on tutkimuksissa saadut tiedot ko.
eksoplaneetasta. Kaikki muu, mitä planeetasta on kerrottu, on enemmän tai
vähemmän arvailujen varassa.
Säde
|
1,63 × RÅ
|
Massa
|
ei tunnettu
|
Lämpötila (ilman ilmakehän vaikutusta)
|
265 K (maapallo noin 255 K)
|
Ylikulun kesto
|
10,63 tuntia
|
Kiertoaika (= vuosi)
|
384,843 vrk
|
Keskietäisyys tähdestä
|
1,046 au
|
Radan kaltevuus näkösäteeseen
|
89,806 °
|
Tähti Kepler-452
Kepler-452 -tähteä on kuvailtu Auringon kaltaiseksi. Näin
todellakin on vaikka pieniä eroja on olemassa.
Kepler-452
|
Aurinko
|
|
Efektiivinen lämpötila
|
5778 ± 85 K
|
5785 K
|
Massa
|
1,037 × M☉
|
1,989x1030 kg
|
Säde
|
1,110 × R☉
|
6,69×105 km
|
Metallisuus [Fe/H]
|
+ 0,210
|
~ 0,2
|
RA
|
+19 h 44 m 0.89 s
|
|
DEC
|
+44 ° 16 ‘ 39.22 ”
|
|
Visuaallinen kirkkaus
|
13,426
|
–26,78
|
Luminositeetti
|
1,2 ×
L☉
|
3,9x1023 kW
|
Ikä [miljardia vuotta]
|
n. 6 ±2
|
n. 4,65
|
Spektriluokka
|
G2V
|
G2V
|
Etäisyys
|
n. 1400 ly (430 pc)
|
1 au
|
Huomautukset
[1] Eksoplaneettoja on varmistettu kaikkiaan 1 879 ja
kandidaatteja on 5 583.
[2] Keplerin kiertoaika Auringon ympäri on 372,5 vuorokautta.
Tästä syystä observatorio jää hieman jälkeen maapallosta ja oli neljän vuoden
jälkeen noin 0,5 au:n etäisyydellä.