Cik eksoplanetu ir? Ne tik sen, mēs nezinājām, vai tādi ir. Tad mēs atklājām dažus ap pulsāriem. Tad tika palaists Kepler kosmosa kuģis, un tas atklāja vēl pāris tūkstošus. Tagad darbojas NASA TESS (tranzīta eksoplanētu apsekošanas satelīts), un tā atklājumus prognozē jauns pētījums.
Keplera atradumi deva mums labāku priekšstatu par planētu tipiem un skaitu citās saules sistēmās. Bet Kepleram bija savi ierobežojumi un sava izlases novirze, pateicoties tā mērīšanas metodēm. Keplers arī koncentrējās tikai uz vienu nelielu debesu zonu, kas aptver apmēram 0,25% no debesīm. Ir iespējams, bet ne vienmēr tas ir iespējams, ka tā mazā debesu daļa, uz kuru Kepler koncentrējas, neatspoguļo lielāku paraugu.
TESS ir daudz savādāka nekā Keplers, it īpaši debesu apgabalā, ko tas aptver. Tas veiks visu debesu aptauju, nevis aptauju, kas koncentrējas uz nelielu debesu daļu. NASA jaunais planētas mednieks pievērsīsies arī spožākajām zvaigznēm. Tas ir tāpēc, ka galvenais zinātnes mērķis ir atrast planētas, kas ir lielākas nekā Neptūns un kuras riņķo ap spožām zvaigznēm. Zvaigznēm jābūt spilgtām, lai pēc spektroskopiskiem novērojumiem varētu noteikt planētu masas un atmosfēras kompozīcijas.
Kaut arī mums nav vienprātības par to, cik izplatītas eksoplanetes ir to lieluma un orbitālo periodu ziņā, Keplers mums parādīja, ka eksoplanetes ir izplatītas. Lielākajai daļai zvaigžņu tās ir. Bet daudzas no Keplera atrastajām eksoplanetām ir ārkārtīgi tālu, no simtiem līdz tūkstošiem parseku. Tik sīki turpmāki novērojumi ir grūti vai neiespējami. Tā kā Tess koncentrējas uz tuvākām, gaišākām zvaigznēm, kas atrodas tuvāk Zemei, padarot vieglāku novērošanu ar citām 'tvērumiem, tās rezultātiem jābūt reprezentatīvākiem un precīzākiem, nosakot eksoplanetu populācijas.
TESS rezultātus prognozēja jauns NASA un Merilendas universitātes Tomasa Bārklaja, Džošua Pipara Lehigh universitātē un Elisa Kintana no NASA pētījums. Viņu darbs tika publicēts The Astrophysical Journal. Trīs pētnieki izmantoja to, ko mēs zinām par zvaigžņu populāciju un to, ko mēs zinām par eksoplanetu populācijām, apvienojumā ar TESS novērošanas režīmiem, lai izstrādātu savus aprēķinus.
To modelēšanā ir trīs faktori:
- Zvaigžņu populācijas simulācija, kuru novēro TESS.
- Reprezentatīvs planētu paraugs, kas riņķo ap šīm zvaigznēm.
- Prognoze, cik daudz no šīm planētām TESS uztvers.
Viņu aplēses sauc par “ražas simulāciju”, un tā nav pirmā, ko nākuši klajā astronomi. Bet, pirms ķeramies pie numuriem, rodas jautājums: Kāpēc mums iepriekš jāzina, ko TESS atradīs?
Atbilde uz to ir, lai sāktu darbu, kā varētu izskatīties pēcpārbaudes programma. Astronomiem patīk plānot uz priekšu, jo resursu novērošana ir tik dārga. Viņi nevēlas gaidīt, līdz visi TESS rezultāti būs pieejami, pirms viņi domā par nākamajām darbībām. Vai varbūt viņi ir vienkārši satraukti kā bērni konfekšu stāstā. Droši vien mazliet par abiem.
Bārklijs, Peppers un Kintana simulāciju veica 300 reizes, lai nākt klajā ar prognozēto ražu. Viņu rezultātos ir daudz detaļu, kas saistīti ar orbītas planētu zvaigznīšu tipu, atšķirīgo novērošanas režīmu, ko izmanto, lai noteiktu, kuras planētas, un to, kā tas viss ir saistīts ar turpmākiem novērojumiem. Bet īsāk - šeit ir tas, ko trīs pētnieki domā, ka TESS atradīs plānotās divu gadu misijas laikā:
- Kopā 14 000 eksoplanetu
- 2100 no tiem būs mazāki par 4 Zemes rādiusu (4R), 280 no tiem būs mazāki par 2R
- 70 apdzīvojamas planētas, kas riņķo ap sarkanām punduru zvaigznēm, no kurām 9 ir mazākas par 2R
- 10 Zemei līdzīgas pasaules, kas ir mazākas par 2R un kuras varētu atrasties tādas zvaigznes apdzīvojamā zonā kā mūsu Saule
Tas ir diezgan aizraujošs iemetiens. 14 000 eksoplanētu, no kurām 10 varētu būt Zemei līdzīgas pasaules tādas zvaigznes apdzīvojamā zonā kā Saule. Tas nenozīmē, ka to atradīs TESS, bet tam vajadzētu būt labam tuvinājumam un intriģējošam. Jo īpaši tāpēc, ka atšķirībā no Keplera TESS eksoplanetes ir galvenie mērķi turpmākai novērošanai un raksturošanai.
Šī nav pirmā TESS ražas simulācija. Bet tas tiek darīts ar reālu, nevis simulētu zvaigžņu populāciju, tāpēc tam vajadzētu būt precīzākam. Citu ražas simulāciju no 2015. gada var apskatīt šeit, un vienu no 2017. gada šeit.
Simulācijas rezultāti mums parāda, ka mēs, visticamāk, atradīsim Zemei līdzīgas planētas apdzīvojamās zonās. Lielākā daļa no tām riņķos pa sarkaniem punduriem, bet nelielam skaitam vajadzētu būt ap Saulei līdzīgām zvaigznēm. Tas ir tas, ko vēlas zināt visi.
Bet varbūt vēl svarīgāk, šīs simulācijas mums parāda, ka TESS sasniegs savu misijas mērķi: atklāt tādu planētu pārpalikumu, kas ir mazāks par Neptūnu, ko var pārbaudīt papildu pētījumos, lai noteiktu to masu un atmosfēras grimu.
Abos gadījumos TESS ir uz pareizā ceļa, lai sasniegtu stabilus rezultātus.
- Pētniecības dokuments: Pārskatīts Exoplanet ieguvums no tranzīta Exoplanet Survey Satellite (TESS)
- Pētniecības dokuments: TRANZĪTĀJĀS EKSPLANETA PĒTĪJUMA SATELĪTS: PLANETA ATKLĀŠANAS UN ASTROFĪZISKĀS FALSE POZITĪVU simulācijas
- Pētniecības darbs: Planētas noteikšanas simulācijas vairākām iespējamām TESS paplašinātām misijām
- NASA zinātnes atbalsta centrs TESS
- NASA Keplera misijas pārskats
- Wikipedia ieraksts: TESS
