Команда американських астрофізиків змогла виміряти масу однієї з найменших з виявлених екзопланет - Kepler 138b. Вона опинилася в 15 разів менше маси Землі, при діаметрі приблизно в два рази меншому. Дослідження опубліковано в сьогоднішньому випуску журналу коротко з ним можна ознайомитися в прес-релізі NASA.
У визначенні маси планети дослідники користувалися даними космічного телескопа «Кеплер», завдяки якому і була виявлена система Kepler-138. Ця система складається з трьох підтверджених екзопланет (внутрішня b, середня c і зовнішня d), що обертаються навколо центральної зірки, в 2,5 рази меншої Сонця і холодніше його. Приблизні періоди обігу планет і їх розміри були оцінені в рамках первинного аналізу даних телескопа, зокрема, було відомо, що Kepler 138b володіє періодом обігу 10,3 днів, а її діаметр становить 52 відсотки земного - це приблизно відповідає розмірам Марса.
У новому дослідженні автори звернули увагу на коливання періоду обігу планет. Ці коливання викликані взаємним гравітаційним впливом планет один на одного, яке безпосередньо визначається їх масами. Цей же вплив встановлює так званий орбітальний резонанс, що призводить до того, що періоди обігу деяких планет у Сонячній системі відносяться як цілі числа. Наприклад, Юпітер і Сатурн мають резонанс 5:2, тобто за п "ять юпітеріанських років Сатурн робить рівно два оберти навколо Сонця.
Проаналізувавши дані декількох років роботи телескопа, астрофізикам вдалося встановити, що 138b знаходиться майже в резонансі з середньою планетою системі, їх періоди обігу близькі до відношення 3:4. Тим не менш, період її обігу періодично змінюється з амплітудою в 34 хвилини. Автори провели математичне моделювання системи і визначили, що така амплітуда відповідає масі екзопланети в 2,9-12,5 відсотків маси Землі. Це робить Kepler 138b дуже схожим на Марс, маса якого також становить всього 10,7 відсотків земної.
Щільність речовини Kepler 138b, у згоді з цими даними, досить мала і становить від 1,1 до 5 грам на кубічний сантиметр. Для порівняння, середня щільність Землі становить 5,5 грам на сантиметр кубічний.
«Кеплер» бачить екзопланети, лише тоді, коли ті затуляють собою зірку, навколо якої вони обертаються. При цьому вони знижують її видиму світність, що і реєструється сенсорами телескопа. На основі графіка зміни світності зірки під час транзиту можна оцінити не тільки розміри планети, а й наявність у них супутників і кілець. Однак, у «Кеплера» є обмеження по чутливості і побачити занадто маленькі, в порівнянні з центральною зіркою, об'єкти він не може. На даний момент розробляється його послідовник - телескоп TESS. Очікується, що його чутливість дозволить виявити понад 1000 нових екзопланет з розмірами менше земного.