Когато НАСА пусна TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) през 2018 г., тя имаше конкретна цел. Докато неговият предшественик, космическият апарат Kepler, откри хиляди екзопланети, много от тях бяха огромни газови гиганти. TESS беше изпратен в космоса с обещание: да намери по-малки планети, подобни на размер на Земята и Нептун, орбитирайки стабилни звезди, без много да изгаря. Тези ограничения, надявали се астрономите, ще идентифицират повече екзопланети, които са потенциално обитаеми.
С това откритие на три нови екзопланети TESS изпълнява своето обещание.
Трите нови екзопланети не са това, с което сме свикнали. По време на мисията на космическия кораб Kepler свикнахме да откриваме екзопланети. Но планетите бяха предимно по-големи от Земята и много от тях бяха газови гиганти, горещи Юпитери и подобни. Но тези три нови са различни: единият е малко по-голям от Земята, а другите два са приблизително два пъти по-големи от Нептуна, което е малко в екзопланет.
И трите орбита слаба, хладна звезда, наречена TOI (TESS Object Of Interest) 270, на около 73 светлинни години в съзвездието Pictor. TOI 270 е джудже звезда от тип М, която е с около 40% по-малка от нашето Слънце по маса и размер. Освен това е около една трета по-хладна от Слънцето Трите планети са умерени в планетарно отношение, но планетите все още са доста горещи в сравнение със Земята, защото са близо до звездата си.
Трите планети са наречени TOI 270 b, c и d, от най-вътрешната до най-външната планета, съгласно конвенцията.
TOI 270 b вероятно е скалист свят като Земята, но с около 25% по-голям. За орбита на звездата й са нужни само 3,4 дни, на разстояние 0,03 AU, около 13 пъти по-близо до нейната звезда, отколкото Меркурий до Слънцето. Екипът на TESS смята, че е около 1,9 пъти по-масивен от Земята.
За съжаление, 270 b е горещо. Не е толкова горещо, колкото много от горещите юпитери, които Кеплер откри, но все пак е твърде горещо за живота, както го познаваме. Тя е равновесна температура - температурата преди всякакви атмосферни въздействия - е 254 Целзий (490 F.). Освен това е добре прикрепена към звездата.
Средната планета се нарича TOI 270 c, а нейната 2,4 пъти по-голяма от Земята. Тя обикаля около звездата на всеки 5,7 дни. Най-външната планета, 270 d, е 2,1 пъти по-голяма от Земята и орбитира звездата на всеки 11,4 дни. Те наричат тези две планети „мини-Нептуни“, защото те са съставени предимно от газ и са около половината от размера на Нептун. И двамата също са привързани към звездата си.
Най-външната планета е от особен интерес за учените, защото е най-умерената планета от трите. Равновесната температура на TOI 270 d е около 66 Celzius (150 F,), все още много гореща в земни условия, но достатъчно умерена, за да бъде рядка за екзопланети.
Новият документ, очертаващ тези открития, е публикуван в списанието Nature Astronomy. Документът е озаглавен „Супер Земя и два поднептуна, преминаващи през близкото и тихо М джудже TOI-270.“
„Тази система е точно това, което TESS е създаден да открие - малки, умерени планети, които минават или преминават транзитно пред неактивна звезда-гостоприемник, на която липсва прекомерна звездна активност, като факели“, заяви водещият изследовател Максимилиан Гюнтер, докторант на Торес Научен сътрудник в Института за астрофизика и космически изследвания в Камбридж от Масачузетския технологичен институт (MIT). „Тази звезда е тиха и много близка до нас и следователно много по-ярка от звездите-домакини на сравними системи. С разширени последващи наблюдения скоро ще можем да определим състава на тези светове, да установим дали има атмосфера и какви газове съдържат и други.
Тези открития са интересни, защото нашата Слънчева система не съдържа нищо като двата мини-Нептуна или поднептуните. Всъщност планетите с размери между 1,5 и 2 пъти размер на Земята са много редки и в популацията на екзопланетите, доколкото знаем.
„Интересен аспект на тази система е, че нейните планети преодоляват добре установена пропаст с известни планетарни размери“, казва съавторът Фран Позуелос, докторантура в Университета в Лиеж в Белгия. „Не е рядкост планетите да имат размери между 1,5 и два пъти по-големи от Земята по причини, които са свързани с начина на формиране на планетите, но това все още е много спорна тема. TOI 270 е отлична лаборатория за проучване на границите на тази пропаст и ще ни помогне да разберем по-добре как се формират и развиват планетарните системи. "
Астрономите се надяваха, че TESS ще открие тези видове планети, така че други телескопи да могат да извършват последващи наблюдения. По-специално, космическият телескоп Джеймс Уеб ще може да идентифицира атмосферата на някои от тези планети.
„TOI 270 е перфектно разположен в небето за изучаване на атмосферата на външните му планети с бъдещия космически телескоп Джеймс Уеб, NASA“, каза съавторът Адина Файнщайн, докторант в Чикагския университет. „Уеб ще бъде наблюдаван за повече от половин година, което може да позволи наистина интересни сравнителни проучвания между атмосферите на TOI 270 c и d.“
Екипът, стоящ зад тези резултати, смята, че макар тези резултати да са вълнуващи, има повече за тази слънчева система. Допълнително наблюдение може да разкрие други планети. Може би има друга скалиста планета, по-далеч от звездата, отколкото е TOI 270 d. Ако е така, може да е още по-умерено. И ако има скалисто ядро и атмосфера, може да прибира течна вода на повърхността си.
Това са вълнуващи времена в изследванията на екзопланетите. С резултати като тези и с появата на Джеймс Уеб в крайна сметка нашето разбиране за популацията на екзопланетите ще расте в скокове и граници.
Повече ▼:
- Прессъобщение: Мисията на НАСА TESS отбелязва „Hat Trick“ с 3 нови света
- Документ за изследване: Супер Земя и два поднептуна, преминаващи през близкото и тихо М джудже TOI-270
- НАСА НА TESS
- Космическо списание: Колко планети ще открие TESS?
- Космическо списание: Сега, когато TESS работи, астрономите изчисляват, че ще намерят 14 000 планети. 10 Могат да бъдат земни светове в обитаема зона на Слънцеподобна звезда
