Kad NASA 2018. gadā uzsāka TESS (Transit Exoplanet Survey Satellite), tam bija noteikts mērķis. Kamēr tā priekšgājējs, kosmosa kuģis Kepler, atrada tūkstošiem eksoplanetu, daudzi no tiem bija milzīgi gāzes giganti. TESS tika nosūtīts kosmosā ar solījumu: atrast mazākas planētas, kuru izmērs ir līdzīgs Zemei un Neptūnam, un kuras riņķo ap stabilām zvaigznēm bez lielas uzliesmošanas. Šie astronomi cerēja, ka šie ierobežojumi identificēs vairāk eksoplanetu, kuras ir potenciāli apdzīvojamas.
Ar šo trīs jaunu eksoplanētu atklāšanu TESS pilda savus solījumus.
Trīs jaunās eksoplanetes nav tas, pie kā esam pieraduši. Kosmosa kuģa Kepler misijas laikā mēs pieradām pie eksoplanētas atklājumiem. Bet planētas lielākoties bija lielākas nekā Zeme, un daudzas no tām bija gāzes giganti, karsti Jupiteri un tamlīdzīgi. Bet šie trīs jaunie ir atšķirīgi: viens ir nedaudz lielāks nekā Zeme, bet pārējie divi ir aptuveni divreiz lielāki par Neptūnu, kas eksoplanetu izteiksmē ir mazs.
Visu trīs orbītā ir vāja, vēsa zvaigzne ar nosaukumu TOI (TESS interesējošais objekts) 270, aptuveni 73 gaismas gadu attālumā Piktoru zvaigznājā. TOI 270 ir M veida punduru zvaigzne, kas ir par aptuveni 40% mazāka nekā mūsu saule gan masas, gan lieluma ziņā. Tas ir arī apmēram par trešdaļu vēsāks nekā Saule. Šīs trīs planētas ir mērenas planētu izteiksmē, taču planētas joprojām ir diezgan karstas, salīdzinot ar Zemi, jo tās atrodas tuvu savai zvaigznei.
Trīs planētas ir nosauktas TOI 270 b, c un d no iekšējās līdz attālākajai planētai pēc vienošanās.
TOI 270 b, iespējams, ir tāda akmeņaina pasaule kā Zeme, bet apmēram par 25% lielāka. Tās zvaigznes orbītā, kas atrodas 0,03 AU attālumā, ir vajadzīgas tikai 3,4 dienas, apmēram 13 reizes tuvāk zvaigznei nekā Merkūrs ir Saulei. TESS komanda izklāsta, ka tā ir apmēram 1,9 reizes masīvāka nekā Zeme.
Diemžēl 270 b ir karsts. Ne tik karsts kā daudzi no karstajiem Jupiteriem, ko Keplers atklāja, bet joprojām ir pārāk karsts dzīvei, kā mēs to zinām. Tā ir līdzsvara temperatūra - temperatūra pirms jebkādas atmosfēras ietekmes - 254 Celsija (490 F.). Tā ir arī paisuma un aizsprostojuma pret zvaigzni.
Vidējā planēta tiek saukta par TOI 270 c, un tās 2,4 reizes lielāka nekā Zeme. Tā riņķo ap zvaigzni ik pēc 5,7 dienām. Attālākā planēta, 270 d, ir 2,1 reizes lielāka nekā Zeme, un tā riņķo ap zvaigzni ik pēc 11,4 dienām. Viņi sauc šīs divas planētas par “mini-Neptunes”, jo tās galvenokārt sastāv no gāzes, un tās ir apmēram uz pusi mazāk nekā Neptūns. Abas no tām ir arī pavērsieni pret zvaigzni.
Attālākā planēta zinātniekus interesē jo īpaši tāpēc, ka tā ir mērenākā planēta no trim. TOI 270 d līdzsvara temperatūra ir aptuveni 66 Celsija (150 F), kas Zemes apstākļos joprojām ir ļoti karsta, taču pietiekami mērena, lai eksoplanetu gadījumā būtu reta.
Jaunais raksts, kurā aprakstīti šie atradumi, tiek publicēts žurnālā Nature Astronomy. Raksta nosaukums ir “Super Zeme un divi sub-Neptunes, kas šķērso tuvo un kluso M punduri TOI-270”.
"Šī sistēma ir tieši tāda, kādu TESS tika izstrādāta, lai atrastu - mazas, mērenas planētas, kas iziet cauri vai šķērso neaktīvu galveno zvaigzni, kurām trūkst pārmērīgas zvaigžņu aktivitātes, piemēram, signālraķetes," sacīja Torresas pēcdoktoranta vadošais pētnieks Maksimilians Gīters. Līdzstrādnieks Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta (MIT) Kavli astrofizikas un kosmosa pētījumu institūtā Kembridžā. “Šī zvaigzne ir klusa un mums ļoti tuvu, tāpēc daudz spožāka nekā salīdzināmo sistēmu vieszvaigznes. Izmantojot izvērstus papildu novērojumus, mēs drīz varēsim noteikt šo pasauļu veidojumu, noteikt, vai ir atmosfēras un kādas gāzes tās satur, un vēl daudz ko citu.
Šie atradumi ir interesanti, jo mūsu Saules sistēma nesatur neko tādu kā divi mini-Neptunes vai sub-Neptunes. Faktiski planētas, kuru izmērs ir no 1,5 līdz 2 reizes lielāks par Zemes izmēru, ir ļoti reti sastopamas arī eksoplanetu populācijā, cik mums zināms.
“Interesants šīs sistēmas aspekts ir tas, ka tās planētas šķērso vispāratzītu plaisu zināmajos planētu izmēros,” sacīja līdzautors Frans Pozueloss, pēcdoktorantūras pētnieks Lježas Universitātē Beļģijā. “Retāk ir tas, ka planētu izmēri ir no 1,5 līdz divas reizes lielāki par Zemes, to iemeslu dēļ, kas, iespējams, ir saistīti ar planētu veidošanās veidu, taču tas joprojām ir ļoti diskutabls temats. TOI 270 ir lieliska laboratorija šīs atšķirības robežu izpētei un palīdzēs mums labāk izprast, kā veidojas un attīstās planētu sistēmas. ”
Astronomi cerēja, ka TESS atradīs šāda veida planētas, lai citi teleskopi varētu veikt turpmākus novērojumus. Jo īpaši Džeimsa Veba kosmiskais teleskops spēs noteikt dažu šo planētu atmosfēru.
"TOI 270 atrodas debesīs, lai pētītu savu ārējo planētu atmosfēru ar NASA topošo Džeimsa Veba kosmisko teleskopu," sacīja Čikāgas Universitātes doktorante Adina Feinšteina. "To Webb varēs novērot vairāk nekā pusgadu, kas varētu ļaut veikt patiešām interesantus salīdzināšanas pētījumus starp TOI 270 c un d atmosfērām."
Komanda, kas atbalsta šos rezultātus, domā, ka, lai arī šie rezultāti ir aizraujoši, šai Saules sistēmai ir vairāk. Papildu novērojumi var atklāt citas planētas. Varbūt ir vēl viena klinšaina planēta, kas atrodas tālāk no zvaigznes, nekā ir TOI 270 d. Ja tā, tas var būt vēl mērenāks. Un, ja tai ir akmeņains kodols un atmosfēra, tā virsmā varētu nokļūt šķidrs ūdens.
Šie ir aizraujoši laiki eksoplanētu izpētē. Ar šādiem rezultātiem un ar Džeimsa Veba tiešsaistes ienākšanu mūsu izpratnē par eksoplanetu populāciju pieaugs lēcienveidīgi.
Vairāk:
- Preses relīze: NASA TESS misija iegūst “cepuru triku” ar 3 jaunām pasaulēm
- Pētniecības raksts: Super Zeme un divi sub-Neptunes, kas šķērso tuvo un kluso M punduri TOI-270
- NASA TESS
- Žurnāls Kosmoss: Cik planētu TESS gatavojas atrast?
- Žurnāls Kosmoss: Tagad, kad TESS darbojas, astronomi lēš, ka atradīs 14 000 planētu. 10 Saules zvaigznītes apdzīvojamā zonā varētu būt zemes līdzīgas pasaules
