NASA TESS (tranzīta eksoplanētu apsekošanas satelīts) ir atradusi savu pirmo Zemes izmēru planētu, kas atrodas tās saimnieka zvaigznes apdzīvojamā zonā. Atradi apstiprināja ar Spicera kosmisko teleskopu. Šī planēta ir viena no nedaudzajām Zemes lieluma pasaulēm, kas jebkad atrodama apdzīvojamā zonā.
Planētas nosaukums ir TOI 700 d, un tā atrodas apmēram 100 gaismas gadu attālumā no Zemes. Tas riņķo ap TOI 700, vēsu M-punduru (sarkano punduru) zvaigzni Dorado zvaigznājā. Šis ir galvenais TESS atklājums, jo tas tika izstrādāts, lai sesku izvestu Zemes lieluma planētas citās Saules sistēmās.
Pēc astronomiskajām nosaukšanas konvencijām TOI 700 d ir ceturtā vistālākā planēta no savas zvaigznes. Burti un c ir planētas, kas atrodas tuvāk zvaigznei. (Burts a ir rezervēts zvaigznei un visiem iespējamiem pavadoņiem.)
TESS atrod planētas, novērojot lielus debesu vālītes 27 dienas vienlaikus. Tas nosaka zvaigznes gaismas kritumu, kad starp mums un zvaigzni šķērso eksoplanete. Katru reizi, kad planēta iet garām zvaigznei, to sauc par tranzītu. Šajā gadījumā TESS uztvēra trīs planētas TOI 700 sistēmā, vairākas reizes šķērsojot tās.
Jaunā sistēma un tās planēta astronomiskajā ziņā ir salīdzinoši tuvu. Šis tuvums ir TESS misijas galvenā sastāvdaļa: tas ir ne tikai paredzēts, lai atrastu Zemes izmēra planētas, bet arī ļautu citiem teleskopiem veikt turpmākus novērojumus. Tas ir apgrūtināts, jo tālāk ir eksoplanete.
"TESS tika izstrādāts un palaists speciāli, lai atrastu Zemes lieluma planētas, kas riņķo ap tuvējām zvaigznēm," sacīja Pols Herts, NASA galvenā biroja Vašingtonā astrofizikas nodaļas direktors. “Planētas ap tuvējām zvaigznēm ir visvieglāk veikt, izmantojot lielākus teleskopus kosmosā un uz Zemes. TI 700 d atklāšana ir galvenais zinātniskais atklājums TESS. Planētas lieluma un apdzīvojamās zonas statusa apstiprināšana ar Spitzer ir vēl viens Spitzer ieguvums, kad tas tuvosies zinātnisko operāciju beigām šā gada janvārī. ”
Saimnieka zvaigzne ir maza, vēsa M-pundura (sarkana pundura) zvaigzne, kas sastāda apmēram 40% no Saules masas. Vadi, kurus TESS studijas sauc par nozarēm, un TOI 700 parādījās vairākās nozarēs TESS pirmā darbības gada laikā. Sākotnēji astronomi nepareizi identificēja zvaigzni kā līdzīgāku mūsu Saulei. Tas savukārt padarīja planētas lielākas un karstākas. Galu galā kļūda tika labota, un tagad astronomi var redzēt, ka TOI 700 d atrodas apdzīvojamā zonā.
"Kad mēs labojām zvaigznes parametrus, tās planētu izmēri samazinājās, un mēs sapratām, ka attālākā no tām ir aptuveni Zemes izmēra un apdzīvojamā zonā," sacīja Emīlija Gilberta, viena no pētniecēm un Universitātes universitātes doktorante. Čikāga.
Viena problēma ar eksoplanetām, kas riņķo ap sarkanām punduru zvaigznēm, ir uzliesmošana. Sarkanie punduri ir ilgmūžīgi, kas padara tos par interesantiem kandidātiem dzīves attīstībai uz viņu planētām. Bet tie var uzrādīt ievērojamu uzliesmošanu, dažreiz dažkārt dubultojot enerģijas daudzumu, kas izraisa daudz diskusiju par viņu planētu potenciālo apdzīvojamību. Bet saskaņā ar Gilberta teikto TOI 700 d neuzrāda uzliesmojošu darbību.
"Turklāt 11 mēnešu datu laikā mēs neredzējām zvaigznes uzliesmojumus, kas palielina iespēju, ka TOI 700 d ir apdzīvojams, un atvieglo tā atmosfēras un virsmas apstākļu modelēšanu," sacīja Gilberts.
Vēl viena problēma ar eksoplanetām, kas riņķo ap sarkanām punduru zvaigznēm, ir plūdmaiņu bloķēšana. Tā kā sarkanie punduri ražo tik daudz mazāk enerģijas nekā tāda zvaigzne kā mūsu Saule, planētām tām jābūt ļoti tuvu, lai tās atrastos apdzīvojamā zonā. Bet šis tuvums noved pie plūdmaiņu bloķēšanas, kas varētu mazināt apdzīvošanas iespējas. Kā norāda šī darba komanda, kura to prezentēja Amerikas astronomijas ikgadējā sanāksmē, šīs planētas gandrīz noteikti ir plūdmaiņu aizslēgtas.
Iekšējā planēta TOI 700 b ir aptuveni tāda pati kā Zeme un riņķo ap 10 dienām. Vidējā planēta, 700 c, ir 2,6 reizes lielāka nekā Zeme, un tā pabeidz orbītu ik pēc 16 dienām. 700 c, iespējams, ir pasaule, kurā dominē gāze. 700 d ir par aptuveni 20% lielāks nekā Zeme un pabeidz orbītu 37 dienu laikā.
Šī atklājuma - pirmās Zemes lielās pasaules - apdzīvojamā zonā - nozīmīguma dēļ zinātnieki vēlējās par to pārliecināties. Tā kā ir nepieciešama skaidrība, zinātnieku grupa, kuru vadīja Džozefs Rodrigess no Astrofizikas centra | Hārvards un Smitsonsians pieprasīja turpmākus novērojumus ar Špiceri, lai apstiprinātu TOI 700 d.
Tā nav pirmā reize, kad NASA Spicera kosmiskais teleskops tika aicināts apstiprināt eksoplanetes atklājumu, un Špicers to pavirši.
"Spicers ieraudzīja TOI 700 d tranzītu tieši tad, kad mēs to gaidījām."
Džozefs Rodrigess, Hārvarda un SMithsonian astrofizikas centrs
"Ņemot vērā šī atklājuma ietekmi - ka tā ir TESS pirmā apdzīvojamās zonas Zemes planēta - mēs patiešām vēlējāmies, lai mūsu izpratne par šo sistēmu būtu pēc iespējas konkrētāka," sacīja Rodrigess. “Spicers redzēja TOI 700 d tranzītu tieši tad, kad mēs to gaidījām. Tas ir lielisks papildinājums misijas mantojumam, kas palīdzēja apstiprināt divas no TRAPPIST-1 planētām un identificēt vēl piecas. ”
Špiceris sniedza spēcīgu apstiprinājumu tam, ko TESS atrada. Tas apstiprināja, ka tranzīts faktiski bija planēta, nevis mazāka, blāvāka pavadoņa zvaigzne. Špiceris arī uzlaboja ticamību TESS mērījumiem. Paziņojumā presei NASA saka, ka Špicers “ir palielinājis <56 TOI 700 orbitāla perioda mērījumus un par 38%”. Vairāk papildu novērojumu ar nelielu 1 metru zemes teleskopu sniedza atklājuma papildu apstiprinājumu.
Bet pat ar visu šo novērojumu astronomi joprojām atrodas šīs planētas un tās sistēmas izpētes sākumposmā. Pateicoties tā tuvumam, astronomi varēs izmantot uz zemes bāzētus teleskopus, lai precīzāk izpētītu 700 d masu un, cerams, apstiprinātu visu trīs sistēmas eksoplanētu sauszemes vai gāzveida raksturu.
Raugoties tālākā nākotnē, nākotnes teleskopiem - gan uz zemes, gan kosmosa teleskopiem - vajadzētu būt spējīgiem rūpīgāk izpētīt planētas, iespējams, pat nosakot to atmosfēras sastāvu. Bet tas ir nākotnē. Pagaidām vērtīga ir astronomu rīcībā esošā informācija: to var izmantot planētu modelēšanai un prognožu veidošanai.
NASA Goddard kosmisko lidojumu centra pētnieki jau ir izveidojuši 20 700 d potenciālās vides modeļus, lai redzētu, kādi spiediena un temperatūras apstākļi varētu izraisīt apdzīvojamību. Bet neatkarīgi no tā, ko viņi modelē, un neatkarīgi no turpmākajiem novērojumiem, kas iegūti apmēram pēc 700 dienām, tas, iespējams, ļoti atšķirsies no Zemes. Pasaulē, kas ir paisuma stāvoklī, ir ļoti atšķirīgi laika apstākļi un klimats.
"Tas ir aizraujoši, jo neatkarīgi no tā, ko mēs uzzinām par planētu, tas izskatās pilnīgi savādāk nekā tas, kas mums ir uz Zemes."
Gabrielle Engelmann-Suissa, pētniecības asistente, modelēšanas komandas vadītāja.
Modeļiem ir svarīgs mērķis, izprotot tādas eksoplanetes kā TOI 700 d. Modelējot planētas atmosfēru, astronomi var paredzēt, kādi varētu būt atmosfēras spektri. Šos modeļus var salīdzināt ar faktiskajiem spektriem, kad tos iegūstam, lai astronomiem dotu sava veida sākumpunktu eksoplanetes tālākai izpratnei.
"Kādu dienu, kad mums būs reāli spektri no TOI 700 d, mēs varam atgriezties, pielāgot tos vistuvākajam modelētajam spektram un pēc tam to pielāgot modelim," sacīja Gabrielle Engelmann-Suissa, Goddard pētniecības asistente, kas vadīja modelēšanas komandu. . "Tas ir aizraujoši, jo neatkarīgi no tā, ko mēs uzzinām par planētu, tas izskatās pilnīgi savādāk nekā tas, kas mums ir uz Zemes."
Modelēšanas komanda ražoja 20 dažādus modeļus 700 d. Vienā simulācijā eksoplanetā bija blīva oglekļa dioksīda atmosfēra, kas līdzīga jaunam Marsam. Šajā modelī zvaigznei vērstajā pusē bija dziļš mākoņu slānis. Citā modelī planēta ir visas Zemes versija bez mākoņiem un bez vēja, kas virzās prom no planētas nakts puses un saplūst ar zvaigzni.
TESS ir apmēram puse no tā divu gadu misijas, lai atrastu eksoplanetes. Astronomi sagaida, ka TESS atradīs 10 000 planētu, un viņi lēš, ka apmēram 10 no tām varētu būt Zemei līdzīgas pasaules tādās zvaigžņu apdzīvojamās zonās kā mūsu Saule. TESS vada un vada MIT, un to pārvalda NASA Goddard kosmisko lidojumu centrs.
Vairāk:
- Paziņojums presei: NASA planētas mednieks atrod savu pirmo Zemes platības dzīvotņu zonu pasauli
- NASA: TESS, tranzīta eksoplanētu apsekošanas satelīts
- Žurnāls Kosmoss: Tagad, kad TESS darbojas, astronomi lēš, ka atradīs 14 000 planētu. 10 Saules zvaigznītes apdzīvojamā zonā varētu būt zemes līdzīgas pasaules
