Kui NASA 2018. aastal TESS-i (Transit Exoplanet Survey Satellite) käivitas, oli sellel konkreetne eesmärk. Kui selle eelkäija, kosmoselaev Kepler, leidis tuhandeid eksoplaneete, siis paljud neist olid massiivsed gaasihiiglased. TESS saadeti kosmosesse lubadusega: leida Maa ja Neptuuniga sarnase suurusega väiksemad planeedid, mis tiirlevad stabiilsete tähtede vahel ilma suurema leekimiseta. Astronoomid lootsid, et need piirangud tuvastavad rohkem potentsiaalselt elamiskõlblikke planeete.
Selle kolme uue eksoplaneedi avastamisega täidab TESS oma lubaduse.
Kolm uut eksoplaneeti ei ole sellised, millega oleme harjunud. Kosmoseaparaadi Kepler missiooni ajal harjusime eksoplaneedi avastustega. Kuid planeedid olid enamasti Maast suuremad ja paljud neist olid gaasihiiglased, kuumad Jupiterid ja muud sellised. Kuid need kolm uut on erinevad: üks on pisut suurem kui Maa ja teised kaks on umbes kaks korda suuremad Neptuunist, mis on eksoplaneedi mõttes väike.
Kõik kolm orbiiti on nõrk, lahe täht nimega TOI (TESS huvipakkuv objekt) 270, umbes 73 valgusaasta kaugusel Piktori tähtkujus. TOI 270 on M-tüüpi kääbustäht, mis on meie massi ja suuruse järgi umbes 40% väiksem kui meie Päike. See on ka umbes kolmandiku jahedam kui Päike. Need kolm planeeti on planeedi mõttes mõõdukad, kuid Maaga võrreldes on planeedid endiselt üsna kuumad, kuna nad on oma tähe lähedal.
Kolm planeeti kannavad nimetust TOI 270 b, c ja d sisemiselt planeedilt kõige kaugemale planeedile vastavalt kokkuleppele.
TOI 270 b on tõenäoliselt kivine maailm nagu Maa, kuid umbes 25% suurem. Selle tähe orbiidil 0,03 AU kaugusel on umbes 13 korda lähemal kui tähele lähemal kui Merkuuril Päikesele on vaja vaid 3,4 päeva. TESS-meeskond leiab, et see on umbes 1,9 korda massiivsem kui Maa.
Kahjuks on 270 b kõrvetav. Mitte nii kuum nagu paljud kuumad Jupiterid, mille Kepler avastas, kuid siiski elu jaoks liiga kuum, nagu me seda teame. See on tasakaalutemperatuur - temperatuur enne atmosfääri mõjusid - 254 Celsiust (490 F.). See on ka loode suhtes tähe külge kinnitatud.
Keskmist planeeti nimetatakse TOI 270 c ja see on 2,4 korda suurem kui Maa. See tiirleb tähe ümber iga 5,7 päeva tagant. Äärepoolseim planeet, 270 päeva, on 2,1 korda suurem kui Maa ja tiirleb tähe ümber iga 11,4 päeva tagant. Nad kutsuvad neid kahte planeeti mini-Neptuunideks, kuna need koosnevad peamiselt gaasist ja nad on Neptuuni suurusest umbes poole väiksemad. Mõlemad on ka oma tähe külge tõmbamisega seotud.
Äärepoolseim planeet pakub teadlastele erilist huvi, kuna see on kõige parasvöötme planeet kolmest. TOI 270 d tasakaalutemperatuur on umbes 66 Celsiuse (150 F), mis on maises mõttes endiselt väga kuum, kuid piisavalt mõõdukas, et eksoplaneetide jaoks harva esineda.
Uus leid, milles neid leide kirjeldatakse, avaldatakse ajakirjas Nature Astronomy. Paber kannab pealkirja "Super-Maa ja kaks alam-Neptuuni, mis läbivad lähedal asuvat ja vaikset M-kääbust TOI-270."
"See süsteem on täpselt see, mida TESS kavandas leida - väikesed, parasvöötme planeedid, mis mööduvad või kulgevad passiivse peremehe tähe ees ja millel puudub liigne täheline aktiivsus, näiteks raketid," ütles Torrese järeldoktori juhtivteadur Maximilian Günther. Kaastöötaja Massachusettsi tehnoloogiainstituudi (MIT) Kavli astrofüüsika ja kosmoseuuringute instituudis Cambridge'is. „See täht on vaikne ja meile väga lähedal ning seetõttu palju heledam kui võrreldavate süsteemide hosttähed. Laiendatud järelvaatluste abil saame peagi kindlaks teha nende maailmade ülesehituse, teha kindlaks, kas atmosfäärid on olemas ja milliseid gaase need sisaldavad, ja palju muud.
Need leiud on huvitavad, kuna meie päikesesüsteem ei sisalda midagi sellist nagu kaks mini-Neptuuni või ala Neptuuni. Tegelikult on planeedid, mille suurus on 1,5–2 korda suurem kui Maa suurus, eksoplaneetide populatsioonis, kui me teame, väga haruldased.
"Selle süsteemi huvitav külg on see, et selle planeedid ületavad teadaolevate planeetide suuruses väljakujunenud lõhe," ütles Belgia Liège'i ülikooli järeldoktori Fran Pozuelos kaasautor. "Pole tavaline, et planeetide suurus on 1,5 kuni kaks korda suurem kui Maa põhjustel, mis on tõenäoliselt seotud planeetide moodustumisega, kuid see on endiselt väga vaieldav teema. TOI 270 on suurepärane laboratoorium selle lõhe äärealade uurimiseks ja aitab meil paremini mõista, kuidas planeedisüsteemid tekivad ja arenevad. ”
Astronoomid lootsid, et TESS leiab seda tüüpi planeete, et teised teleskoobid saaksid järelvaatlusi teha. Eriti suudab James Webbi kosmoseteleskoop tuvastada mõne nende planeetide atmosfääri.
"TOI 270 asub NASA tulevase James Webbi kosmoseteleskoobi abil oma väliste planeetide atmosfääri uurimiseks suurepäraselt taevas," ütles Chicago ülikooli doktorant Adina Feinstein. "Webb jälgib seda enam kui pool aastat, mis võiks võimaldada tõesti huvitavaid võrdlusuuringuid TOI 270 c ja d atmosfääri vahel."
Nende tulemuste taga olev meeskond arvab, et kuigi need tulemused on põnevad, on sellel päikesesüsteemil veel midagi. Täiendav vaatlus võib paljastada teisi planeete. Võib-olla on veel üks kivine planeet tähest kaugemal kui TOI 270 d. Kui jah, võib see olla veelgi mõõdukam. Ja kui sellel on kivine tuum ja atmosfäär, võib see oma pinnale sattuda vedelat vett.
Need on põnevad ajad eksoplaneedi uurimisel. Selliste tulemuste ja James Webbi lõpuks Internetti jõudmise korral kasvab meie arusaam eksoplaneedi elanikkonnast hüppeliselt.
Veel:
- Pressiteade: NASA TESS-i missioon annab 3 uue maailmaga mütsitrikki
- Uurimisdokument: Üli-Maa ja kaks ala Neptuuni, mis läbivad lähedalasuvat ja vaikset M kääbust TOI-270
- NASA TESS
- Ajakiri Kosmos: mitu planeeti TESS otsib?
- Kosmoseajakiri: Nüüd, kui TESS töötab, leiavad astronoomid, et see leiab 14 000 planeeti. 10 võiksid olla Maa moodi maailmad päikesetaolise tähe elupaikade tsoonis
