NASA jaunais planētu medību teleskops TESS (Transit Exoplanet Survey Satellite) ir tikko atradis savu pirmo Zemes izmēru pasauli. Lai arī Zemes lieluma planētu un tās karsto pavadoni Neptūns TESS pirmo reizi novēroja 2019. gada janvārī, līdz šim ir nepieciešams apstiprināt to statusu ar novērojumiem uz zemes. Atklājums ir publicēts The Astrophysical Journal Letters.
Kad tika plānota TESS, radās ideja atrast visdaudzsološākās eksoplanetes tuvāko un spožāko zvaigžņu tuvumā. Tas ievērojami atvieglotu pēcpārbaudes. Zinātnieki aprēķināja, ka TESS savā divu gadu misijā atradīs apmēram 300 Zemes vai Super Zemes izmēra eksoplanetu. Tātad pirmā atrašana ir liela lieta.
TESS ir uzdots atrast eksoplanetes, bet ne tikai jebkuras eksoplanetes. Misijas ideja bija atrast mazākos Zemes izmērus. TESS priekšgājējs Keplera kosmiskais teleskops atrada daudz eksoplanetu, taču vairums no tām bija daudz lielākas nekā Zeme. Tam ir jēga, jo lielākus ir vieglāk atrast.
“Tas ir tik aizraujoši, ka TESS, kas tika uzsākta gandrīz pirms gada, jau ir spēļu mainītājs planētu medību biznesā.”
Johanna Teske, Kārnegi zinātnes institūcija.
“Tas ir tik aizraujoši, ka TESS, kas tika uzsākta gandrīz pirms gada, jau ir spēļu mainītājs planētu medību biznesā,” sacīja Johanna Teske no Kārnegi zinātnes institūta, kura ir otrā autore šajā dokumentā. "Kosmosa kuģis apseko debesis, un mēs sadarbojamies ar TESS novērošanas kopienu, lai, izmantojot uz zemes bāzētus teleskopus un instrumentus, atzīmētu potenciāli interesantus mērķus papildu novērojumiem."
Abas šīs jaunatklātās planētas riņķo ap oranžas galvenās secības zvaigzni ar nosaukumu HD 21749, aptuveni 53 gaismas gadu attālumā no Zemes, un apmēram 70% no Saules masas. Abas planētas ir vienīgās zināmās planētas tajā Saules sistēmā. Zemes lielumu sauc par HD 21749c, bet karsto sub-Neptūna planētu sauc par HD 21749b.
Kārnegi zinātnes institūts izceļas ar ievērojamu lomu šajā atklājumā, jo viņi ir daļa no konsorcija, kas darbojas Las Campanas observatorijā Čīlē, kur atrodas Magelanas teleskopi. Magellan II teleskopam ir pievienots unikāls instruments ar nosaukumu PFS jeb Planet Finder Spectrograph, kuru izstrādāja un pionēja zinātnieki, kas iesaistīti šajā pētījumā. PFS palīdzēja apstiprināt šīs divas planētas, un tā arī izmērīja HD 21749b, sub-Neptūna, masu.
Komanda izmantoja PFS, lai pārbaudītu TESS atklājumus, jo PFS paļaujas uz radiālā ātruma metodi, kas šobrīd ir vienīgais veids, kā noteikt atsevišķas eksoplanetes masu. Un, ja jūs nezināt masu, tad nevar noteikt planētas blīvumu vai sastāvu.
PFS paļaujas uz smagumu, lai izmērītu eksoplanētas masu. Zvaigzne, šajā gadījumā HD 21749, spēcīgi ietekmē planētas, kas riņķo ap to. Bet gravitācija darbojas abos virzienos. Planētas gravitācijas vilkšana zvaigznei piešķir nelielu ļodzību, ko PFS var noteikt. Jo lielāks ir saimnieka zvaigznes viļņošanās, jo masīvāka būs planēta.
"PFS ir viens no vienīgajiem instrumentiem dienvidu puslodē, kas var veikt šāda veida mērījumus," piebilda Teske. "Tātad, tā būs ļoti svarīga TESS misijas atrasto planētu tālāk raksturošanā."
Ar dažādām novērošanas metodēm tiek atrasti dažādi planētu veidi. Katra metode ir neobjektīva savā veidā, un zinātnieki to zina un plāno. TESS gadījumā tas tika izveidots, lai atrastu planētas, kas salīdzinoši ātri riņķo ap zvaigzni, parasti mazāk nekā 10 dienu laikā. Padomājot par to, jūs varat redzēt, kāpēc.
"Tajā bija iesaistīts diezgan daudz detektīvu, un īstie cilvēki bija tur īstajā laikā."
Diana Dragomira, galvenā autore, MIT Kavli Astrofizikas un kosmosa pētījumu institūts
Ja planētai ir nepieciešams ārkārtīgi ilgs laiks, lai apbrauktu savu zvaigzni, piemēram, Urāns, kuram Saules riņķošanai nepieciešami 84 gadi, tad jums, iespējams, nāksies ilgi skatīties uz zvaigzni, kuru tā riņķo apkārt, pirms jūs to varat atklāt. Ja tas prasa tikai 10 dienas, jums tas nav ļoti ilgi jāsaista, lai to atklātu.
Šajā atklājumā HD 21749b ir līdz šim garākais orbitālais periods no jebkuras TESS eksoplanetes - apmēram 36 dienas. Tā kā darbojas TESS, tas apgrūtināja datu apakš-Neptūna uztveršanu.
“Tajā bija iesaistīts diezgan daudz detektīvu, un īstajā laikā tur atradās īstie cilvēki,” sacīja galvenā autore Diana Dragomira no MIT Kavli Astrofizikas un kosmosa pētījumu institūta. "Bet mums paveicās, un mēs uztvērām signālus, un tie tiešām bija skaidri."
Sub-Neptune, HD 21749b, ir aptuveni 23 reizes lielāks par Zemes masu, un tā rādiuss ir aptuveni 2,7 reizes lielāks nekā Zemes. Izmērītais blīvums liek domāt, ka planēta nav akmeņaina un ka tai ir ievērojama atmosfēra. Tas varētu palīdzēt astronomiem izprast atmosfēru uz šāda veida planētām.
Kaut arī sub-Neptune atklājums ir aizraujošs zinātnisku iemeslu dēļ, tas, iespējams, aizraujošākais ir HD 21749c. Zvaigžņu orbītā ir nepieciešamas tikai astoņas dienas, un tas ir daudz tuvāk Zemes izmēram. Tomēr šīs planētas masas un blīvuma mērīšana nebūs vienkārša.
"Izmērīt precīzu tik mazas planētas masu un sastāvu būs grūti, taču tas ir svarīgi, lai salīdzinātu HD 21749c ar Zemi," sacīja Šarons Vangs, viens no darba autoriem. "Kārnegija PFS komanda turpina vākt datus par šo objektu, paturot prātā šo mērķi."
"Zvaigznēm, kas atrodas ļoti tuvu un ir ļoti gaišas, mēs gaidījām atrast līdz pat pāris desmitiem Zemes izmēra planētu."
Diana Dragomira, galvenā autore, MIT Kavli Astrofizikas un kosmosa pētījumu institūts
TESS ļaus astronomiem veikt precīzākus mērījumus nekā Keplers. Izmantojot TESS, viņiem vajadzētu spēt izmērīt eksoplanetu masu, atmosfēras sastāvu un citas īpašības. Kaut arī eksoplanetes un mazākas Zemes eksoplanētas Piena ceļā nav reti sastopamas, mums joprojām ir daudz ko uzzināt par tām.
Pagaidām nevar precīzi aprakstīt to daudzveidību. Mēs joprojām atrodamies sākumā, kas ir aizraujoši, un tas satraukums palielinās, kad TESS dara savu darbu.
"Zvaigznēm, kas atrodas ļoti tuvu un ir ļoti gaišas, mēs gaidījām atrast līdz pat pāris desmitiem Zemes izmēra planētu," sacīja Dragomirs. “Un šeit mēs esam - tas būtu mūsu pirmais, un tas ir pagrieziena punkts TESS. Tas nosaka ceļu mazāku planētu atrašanai ap vēl mazākām zvaigznēm, un šīs planētas potenciāli var būt apdzīvojamas. ”
Avoti:
- Pētniecības darbs: TESS PIEŅEM PIRMO ZEMEŅA PLĀNU UN SILDU SUBPUNKTU
- Paziņojums presei: TESS atrod savu pirmo zemes izmēru planētu
- NASA: TESS mājaslapa
