Mitu eksoplaneeti on? Mitte nii kaua aega tagasi ei teadnud me, kas neid on. Siis tuvastasime mõned impulsside ümber. Siis lasti kosmoselaev Kepler ja see avastas veel paar tuhat. Nüüd töötab NASA TESS (Exit Planet Survey Satellite). Uus uuring ennustab selle tulemusi.
Kepleri leiud andsid meile parema ülevaate planeetide tüüpidest ja arvudest teistes päikesesüsteemides. Kuid Kepleril olid oma mõõtmismeetodite tõttu oma piirangud ja proovivõtmise eelarvamused. Kepler keskendus ka ainult ühele väikesele taevaalale, hõlmates umbes 0,25% taevast. On võimalik, kuid mitte tingimata, et see väike taevaosa, millele Kepler keskendus, ei esinda suuremat valimit.
TESS on palju erinev kui Kepler, eriti taeva piirkonnas, mida see katab. See viib läbi kogu taeva uuringu, mitte väikesele taeva osale keskendunud uuringu. NASA uus planeedikütt keskendub ka eredamatele tähtedele. Põhjuseks on see, et selle peamine teaduse eesmärk on leida Neptuunist suuremad planeedid, mis tiirlevad ümber heledaid tähti. Tähed peavad olema heledad, et spektroskoopiliste vaatlustega saaks kindlaks teha planeedimassid ja atmosfääri koostise.
Ehkki meil pole üksmeelt selles, kui tavalised eksoplaneedid on nende suuruse ja orbitaalperioodide osas, näitas Kepler meile, et eksoplaneedid on tavalised. Enamikul tähtedel on neid. Kuid paljud Kepleri leitud eksoplaneedid on äärmiselt kauged, sadadest tuhandete parsekide kaugusel. Nii üksikasjalikke järelvaatlusi on keeruline kuni võimatu. Kuna Tess keskendub Maale lähemal asuvatele heledamatele tähtedele, muutes muude vaatlusaladega jälgimisvaatlused lihtsamaks, peaksid selle tulemused olema eksoplaneedi populatsioonide määramisel esinduslikumad ja täpsemad.
NESSi ja Marylandi ülikooli Thomas Barclay, Lehighi ülikooli Joshua Pepperi ja NASA esindaja Elisa Quintana uus uuring on ennustanud TESSi tulemusi. Nende paber ilmus ajakirjas The Astrophysical Journal. Kolm uurijat kasutasid oma hinnangute saamiseks seda, mida me teame tähepopulatsiooni kohta ja mida me teame eksoplaneedi populatsioonide kohta koos TESSi vaatlusrežiimidega.
Nende simuleerimisel on kolm tegurit:
- Tähepopulatsiooni simulatsioon, mida TESS jälgib.
- Neid tähti tiirlevate planeetide representatiivne valim.
- Prognoos selle kohta, kui palju neid planeete TESS tuvastab.
Nende hinnanguid nimetatakse saagikuse simulatsiooniks ja see pole esimene, millega astronoomid kokku on tulnud. Enne numbrite juurde jõudmist tuleb aga küsida: miks me peame eelnevalt teadma, mida TESS leiab?
Vastus sellele on saada ülevaade sellest, milline võiks välja näha jälgimisprogramm. Astronoomidele meeldib ette planeerida, kuna ressursside vaatlemine on nii kallis. Enne järgmiste sammude mõtlemist ei taha nad oodata, kuni TESS kõik tulemused on. Või on nad elevil nagu lapsed kommiloos. Natuke mõlemaid, ilmselt.
Barclay, Pepper ja Quintana jooksid simulatsiooni 300 korda, et tulla oma ennustatud saagikusega. Nende tulemustes on palju detaile, mis on seotud orbiidil olevate tähtede tüübiga, erinevate vaatlusrežiimidega, mida kasutatakse nende planeetide tuvastamiseks, ja kuidas see kõik on seotud järelvaatlustega. Kuid lühidalt öeldes on siin kolm teadlast, kelle arvates TESS leiab kavandatud kaheaastase missiooni ajal:
- Kokku 14 000 eksoplaneeti
- Neist 2100 on väiksemad kui 4 maaraadiust (4R), 280 neist on väiksemad kui 2R
- 70 asustatavat planeeti, mis tiirlevad ümber punaste kääbustähtede, neist 9 on väiksemad kui 2R
- 10 maakera sarnast maailma, vähem kui 2R, mis võiks asuda sellise tähe asustatavas tsoonis nagu meie Päike
See on päris põnev loom. 14 000 eksoplaneeti, millest 10 võiksid olla Maa-sarnased maailmad sellise tähe asustatavas tsoonis nagu Päike. See ei tähenda, et just see TESS leitakse, kuid see peaks olema hea lähend ja intrigeeriv. Eriti kuna erinevalt Keplerist on TESS-i eksoplaneedid peamiseks sihtmärgiks edasisel vaatlusel ja iseloomustamisel.
See pole TESS-i esimene saagisimulatsioon. Kuid seda tehakse pigem tegeliku kui simuleeritud tähepopulatsiooni abil, nii et see peaks olema täpsem. Veel ühte 2015. aasta saagikusimulatsiooni saab vaadata siit ja ühte 2017. aastast siin.
Simulatsiooni saagikus näitab meile, et tõenäoliselt leiame asustatavates tsoonides Maa-sarnased planeedid. Enamik neist tiirleb ümber punaste kääbuste, kuid väike arv peaks olema Päikese-sarnaste tähtede ümber. Seda tahavad kõik teada.
Kuid võib-olla veelgi olulisem on, et need simulatsioonid näitavad meile, et TESS täidab oma ülesande eesmärgi: tuvastada Neptuunist väiksemate planeetide arvukus, mida saab uurida järeluuringutes nende masside ja atmosfääriomaduste määramiseks.
Mõlemal juhul on TESS kindlatel tulemustel õigel teel.
- Uurimistöö: Läbivaadatud Exoplaneti uuringu satelliidi (TESS) muudetud eksoplaneedi saak
- Uurimistöö: TRANSIITSEERIVA EXOPLANETI UURINGU SATELIIT: PLAANETI DETEKTIIVIDE JA ASTROFÜÜSILISTE VEENE POSITIIVIDE simulatsioonid
- Uurimistöö: Planeedi tuvastamise simulatsioonid mitme võimaliku TESS-i laiendatud missiooni jaoks
- NASA TESS teaduse tugikeskus
- NASA Kepleri missiooni ülevaade
- Vikipeedia kanne: TESS
