NASA TESS (Transit Exoplanet Survey Satellite) on leidnud oma esimese Maa-suuruse planeedi, mis asub tema vastuvõtva tähe asustatavas tsoonis. Leitud kinnitati Spitzeri kosmoseteleskoobiga. See planeet on üks vähestest Maa-suurustest maailmadest, mida kunagi asustatud piirkonnas on leitud.
Planeedi nimi on TOI 700 d ja see asub Maast umbes 100 valgusaasta kaugusel. See tiirleb ümber TOI 700, lahe M-kääbus (punane kääbus) täht Dorado tähtkujus. See on TESS-i jaoks oluline avastus, kuna see oli mõeldud maapinna planeetide tuhkrutamiseks teistes päikesesüsteemides.
Astronoomiliste nimetamistavade järgi on TOI 700 d oma tähest neljas kõige kaugem planeet. Tähed b ja c on tähele lähemal olevad planeedid. (A-täht on ette nähtud tähe ja kõigi kaaslaste jaoks, kellel see võib olla.)
TESS leiab planeete, jälgides 27 päeva jooksul korraga taeva suuri vaatlusi. See tuvastab tähevalguse languse, kui eksoplaneet läbib meie ja tähe vahel. Iga kord, kui planeet oma tähe ees möödub, nimetatakse seda transiidiks. Sel juhul püüdis TESS TOI 700 süsteemi kolm planeeti, läbides mitu korda.
Uus süsteem ja selle planeet on astronoomilises mõttes suhteliselt lähedal. See lähedus on TESS-i missiooni oluline osa: see pole mitte ainult ette nähtud Maasuuruse planeetide leidmiseks, vaid ka selleks, et võimaldada teistel teleskoopidel teha järelvaatlusi. See on veelgi raskemaks tehtud, kui kaugemal eksoplaneet on.
"TESS loodi ja käivitati spetsiaalselt selleks, et leida läheduses asuvatest tähtedest tiirlevaid Maa-suuruseid planeete," ütles Washingtoni NASA peakorteri astrofüüsika osakonna direktor Paul Hertz. “Lähedal asuvate tähtede ümber olevaid planeete on kõige lihtsam jälgida suuremate teleskoopide abil kosmoses ja Maa peal. TOI 700 d avastamine on TESS-i jaoks oluline teaduse leid. Planeedi suuruse ja asustatava tsooni staatuse kinnitamine Spitzeriga on Spitzerile veel üks võit, kui see läheneb teadustegevuse lõpule käesoleva aasta jaanuaris. "
Peamine täht on väike jahe M-kääbus (punane kääbus) täht, mis moodustab umbes 40% Päikese massist. Vaateid, mida TESS-i uuringutes nimetatakse, on sektorid ja TOI 700 ilmus TESS-i esimesel tegevusaastal mitmes sektoris. Algselt tuvastasid astronoomid tähe ekslikult meie Päikesega sarnasemaks. See omakorda muutis planeedid suuremaks ja kuumemaks. Lõpuks parandati viga ja nüüd näevad astronoomid, et TOI 700 d asub asustatavas tsoonis.
"Kui tähe parameetreid parandasime, langesid selle planeetide suurused ja saime aru, et kõige välimine on umbes Maa suurus ja asustatavas tsoonis," ütles Emily Gilbert, üks teadlastest ja University of University kraadiõppur. Chicago.
Üks punaste kääbustähtede orbiidil eksoplaneetide probleem on põletamine. Punased kääbused on pikaealised, mis teeb neist huvitavad kandidaadid nende planeetide elu arenguks. Kuid need võivad ilmneda märkimisväärselt, see võib mõne minutiga kahekordistada energiatarbimist, mis põhjustab nende planeetide võimaliku asustatavuse üle palju arutelu. Kuid Gilberti sõnul ei näita TOI 700 d põlevat tegevust.
"Lisaks ei näinud me 11 kuu andmetel tähelt ühtegi raketti, mis suurendab tõenäosust, et TOI 700 d on elamiskõlblik ning hõlbustab selle atmosfääri- ja pinnatingimuste modelleerimist," ütles Gilbert.
Teine punaste kääbustähtede orbiidil eksoplaneetide probleem on loodete lukustamine. Kuna punased kääbused toodavad nii palju vähem energiat kui selline täht nagu meie Päike, peavad planeedid asustatavas tsoonis olema neile väga lähedal. Kuid see lähedus viib loodete lukustumiseni, mis võib vähendada asustamisvõimalusi. Selle töö taga oleva meeskonna sõnul, kes esitas seda Ameerika Astronoomika aastakoosolekul, on need planeedid peaaegu kindlasti tõusulainel.
Sisemine planeet, TOI 700 b, on umbes sama suur kui Maa ja tiirleb ümber iga 10 päeva. Keskmine planeet, 700 c, on 2,6 korda suurem kui Maa ja läbib orbiidi iga 16 päeva tagant. 700 c on tõenäoliselt maailm, kus domineerib gaas. 700 d on umbes 20% suurem kui Maal ja see läbib orbiidi 37 päevaga.
Selle avastuse - esimese Maa-suuruse maailma asustatavas tsoonis - olulisuse tõttu soovisid teadlased selles kindlad olla. Selle kindluse vajaduse tõttu asus teadlaste meeskond, keda juhtis Joseph Rodriguez, astrofüüsika keskusest | Harvard & Smithsonian taotlesid Spitzeriga järelvaatusi, et kinnitada TOI 700 päeva.
See pole esimene kord, kui NASA Spitzeri kosmoseteleskoopi kutsuti eksoplaneedi avastamist kinnitama ja Spitzer naelutas selle.
"Spitzer nägi TOI 700 d transiiti täpselt siis, kui me seda oodata oskasime."
Joseph Rodriguez, Harvard ja SMithsonian Astrofüüsika Keskus
"Arvestades selle avastuse mõju - et see on TESS-i esimene asustatava tsooni Maa-suurune planeet -, soovisime tõesti, et meie arusaam sellest süsteemist oleks võimalikult konkreetne," sõnas Rodriguez. “Spitzer nägi TOI 700 d transiiti täpselt siis, kui me seda oodata oskasime. See on suurepärane lisa missiooni pärandile, mis aitas kinnitada kahte TRAPPIST-1 planeeti ja tuvastada veel viis. "
Spitzer andis TESS-i leitule kindla kinnituse. See kinnitas, et transiit oli tegelikult planeet ja mitte väiksem, hämaram kaaslase täht. Spitzer täpsustas ka usaldust TESS-mõõtmiste suhtes. NASA ütles oma pressiteates, et Spitzer "teravdas oma <TOI 700 d's" orbiidiperioodi mõõtmisi 56% ja selle suurust 38%. " Rohkem järelmeetmeid väikese, 1-meetrise maapealse teleskoobi abil andis avastusele täiendava kinnituse.
Kuid isegi kogu selle vaatluse korral on astronoomid selle planeedi ja selle süsteemi uurimise algusjärgus. Tänu lähedusele saavad astronoomid kasutada maapealseid teleskoope, et uurida 700 d massi täpsemalt ja loodetavasti kinnitada süsteemi kõigi kolme eksoplaneedi maapealne või gaasiline olemus.
Kaugemalt vaadates peaksid tulevased teleskoobid - nii maapealsed kui ka kosmoseteleskoobid - saama planeete põhjalikumalt uurida, võib-olla isegi nende atmosfääri koostise määramiseks. Kuid see on tulevikus. Praegu on astronoomide valduses olev teave väärtuslik: seda saab kasutada planeetide modelleerimiseks ja ennustuste tegemiseks.
NASA Goddardi kosmoselennukeskuse teadlased on juba loonud 20 700 d potentsiaalsest keskkonnast koosnevat mudelit, et näha, millised rõhu- ja temperatuuritingimused võivad viia elamiskõlblikkuseni. Kuid olenemata sellest, mida nad modelleerivad ja mis iganes edaspidised järelvaatused leiavad, umbes 700 päeva pärast, on see tõenäoliselt Maa omast väga erinev. Tõusvalt lukus maailmas oleks ilm ja kliima tohutult erinevad.
"See on põnev, sest ükskõik, mida me planeedi kohta teada saame, näeb see välja hoopis teistsugune kui see, mis meil siin Maa peal on."
Gabrielle Engelmann-Suissa, uurimisassistent, modelleerimismeeskonna juht.
Mudelid täidavad olulist eesmärki eksoplaneetide, näiteks TOI 700 d mõistmisel. Planeedi atmosfääri modelleerimisel saavad astronoomid ennustada, millised atmosfäärispektrid välja näeksid. Neid mudeleid saab võrrelda tegelike spektritega, kui need saadame, et anda astronoomidele omamoodi lähtepunkt eksoplaneedi edasiseks mõistmiseks.
"Ühel päeval, kui meil on reaalsed spektrid TOI 700 päevast, saame neid tagasi tõmmata, sobitada need lähima simuleeritud spektriga ja seejärel sobitada need mudeliga," ütles modellimeeskonda juhtinud Goddardi teadusuuringute assistent Gabrielle Engelmann-Suissa. . "See on põnev, sest ükskõik, mida me planeedi kohta teada saame, näeb see välja hoopis teistsugune kui see, mis meil siin Maa peal on."
Modellimeeskond tootis 700 erineva vältel 20 erinevat mudelit. Ühes simulatsioonis oli eksoplaneedil tihe, süsinikdioksiidiga domineeriv atmosfäär, mis sarnanes noore Marsiga. Selles mudelis oli tähega kaetud küljel sügav pilvekiht. Teises mudelis on planeet Maa kõikvõimalik versioon, pilvitu ja tuulega, mis voolab planeedi ööküljest eemale ja koondub tähe poole.
TESS on oma kaheaastase eksoplaneetide leidmise missiooni poole peal. Astronoomid ootavad, et TESS leiaks 10 000 planeeti ja nende hinnangul võiks umbes 10 neist Maa-sarnastest maailmadest moodustuda selliste tähtede asustatavates tsoonides nagu meie Päike. TESS-i juhib ja haldab MIT ning seda haldab NASA Goddardi kosmoselennukeskus.
Veel:
- Pressiteade: NASA planeedikütt leiab oma esimese Maa suurusjärku asustatava vööndimaailma
- NASA: TESS, läbiva Exoplaneti uuringu satelliit
- Kosmoseajakiri: Nüüd, kui TESS töötab, leiavad astronoomid, et see leiab 14 000 planeeti. 10 võiksid olla Maa moodi maailmad päikesetaolise tähe elupaikade tsoonis
