Телескопът за изследване на екзопланетите на НАСА стартира през април 2018 г. След няколко месеца тестове, той беше готов да започне картографиране на южното небе, търсене на планети, обикалящи около орбитите звезди.
Сега сме малко повече от година в мисията, а на 18 юли TESS насочи вниманието си към Северното полукълбо, продължавайки лова на планети в северното небе.
Като част от тази промяна НАСА обяви шепа завладяващи нови планети, разкрити от TESS, включително няколко свята в категории, които никога не са били виждани досега.
Колко потвърдени екзопланети досега са открили астрономите? Към момента на този запис Архивът на екзопланетите на НАСА има каталог от 4 301 свята, за които знаем досега. С почти толкова допълнителни кандидати за планета.
Но през последната година най-новият ловец на планети на НАСА, мисията TESS, работи усилено, събирайки планети, които да добавят към тази нарастваща база данни. Намира се на средата на своята двугодишна основна мисия, като досега са открити 993 кандидати, както и 28 потвърдени планети.
Първо малко предистория на мисията TESS и след това ще влезем в новите резултати. Направихме цял епизод на Kepler и TESS, но ето кратката версия.
Мисията стартира на 18 април 2018 г., като целта е да открие екзопланети, разположени на около 300 светлинни години от Земята.
TESS следва 13,7-дневна лунна резонансна орбита, никога досега не използвана в мисия на космически кораб. Това е точно половината от орбиталния период на Луната, което кара гравитационните сили на космическия кораб приблизително да се балансират.
В най-близката точка на орбитата си, това е само на 108 000 км над повърхността на Земята, идеалното време за предаване на всичките му данни. Тогава той достига 373 000 км във високата точка на своята орбита, район, който не е в състояние на улавяне на радиацията в магнитосферата на Земята.
TESS използва четири големи камери, които наблюдават голяма част от небето непрекъснато в продължение на 27 дни. След това прехвърля гледката си към друг регион и гледа отново за още 27 дни. Някои региони са уникални, но има части, които се припокриват и могат да се видят дори повече от месец.
Космическият кораб използва транзитния метод, за да намери планети, наблюдавайки леко потапяне на яркостта, докато планетата преминава пред своята звезда. Размерът на потопа и продължителността на времето, необходимо за завършване, казва на астрономите колко е голяма планетата и каква е нейната орбита.
Първоначалното потапяне в яркостта дава на астрономите намек, че може да има планета, кандидат. Астрономите трябва да видят три транзита в данните на TESS, тъй като други природни явления могат да имитират планетарен транзит, като променлива звезда или облак прах, заобикалящ звездата.
Тогава други телескопи по света и в космоса (и дори астрономите-аматьори) продължават да наблюдават тези звезди през месеците и годините, като работят, за да потвърдят, че планетите са там и какви са действителните им орбитални периоди.
За разлика от мисията на Кеплер, която изучаваше едно-единствено място в небето за много дълъг период, и обръщането на планети на хиляди светлинни години TESS прибира планетни кандидати, които са на около 300 светлинни години от Земята.
Това е търсещ телескоп за следващото поколение масивни телескопи, базирани на Земята и Космоса, като Европейският изключително голям телескоп и космическия телескоп Джеймс Уеб. Това са инструментите, които ще проследят наблюденията и ще ни разкажат повече за тези новооткрити планети.
Мисията на ESA CHEOPS предстои да стартира по-късно тази година, тя ще извърши последващи наблюдения на откритите досега кандидат-екзопланети, опитвайки се да ограничи техния размер и орбитален период. Благодарение на CHEOPS броят на потвърдените екзопланети ще започне да наваксва броя на планетарните кандидати.
Да влезем в новите планети.
L 98-59
Преди около месец, на 28 юни 2019 г., астрономите обявиха, че са открили най-малкия свят, който TESS е виждал.
Звездата се нарича L 98-59 и е звезда от М-джудже (или червена джудже звезда за нас, които не са астрономи), с около една трета от масата на Слънцето.
Досега в системата са открити три планети. Най-близката до звездата е L 98-59b, което е само 80% от размера на Земята, обикаляйки около нея на всеки 2,25 дни. Той получава около 22 пъти по-голяма енергия от звездата, отколкото Земята получава от Слънцето. Той е малко по-голям от Марс.
Това не е най-малката планета, открита досега, това е Kepler-37b, който е само с 20% по-голям от Земната Луна.
Втората планета в системата е 1,4 пъти по-голяма от Земята и орбитира на всеки 3,7 дни. Външната планета е 1,6 пъти по-голяма от Земята и орбитира на всеки 7,5 дни.
Забравете за обитаемостта. Всички тези планети са напълно изгорени от своята звезда и биха могли да бъдат класифицирани в зоната на Венера. Можеха да са били по-обитаеми в миналото, но вероятно са твърде горещи за живота.
Така че нека да продължим
Gliese 357
На 31 юли 2019 г. учените обявиха нова планета около орбитата на звездата Gleise 357. Това е друга звезда от М-джудже и планетата е с около 22% по-голяма от Земята.
Това, което прави тази планета наистина странна е, че тя обикаля около 11 пъти по-близо до своята звезда от Меркурий.
Първите екзопланети, открити някога около главна звезда, бяха горещи юпитери. Планети с многократна маса от Юпитер, но орбитиращи само за няколко дни. Те се смятаха за невъзможни, но има и такива.
Сега астрономите са открили гореща свръхзащита. Мега Меркурий?
Тъй като е звезда от М-джудже, той излъчва по-малко радиация от Слънцето, но орбитата на този близък прави гореща планета.
Без атмосфера ще има средна повърхностна температура около 254 градуса по Целзий (или 490 градуса по Фаренхайт). Това е горещо, като се има предвид, че средната температура на Меркурий е 167 Целзий. Поставете атмосфера отгоре, за да уловите топлината и този свят ще бъде безумно горещ.
Добра новина, Gliese 357 се намира само на 31 светлинни години от Земята, което го прави третата най-близка открита екзопланетна система. Това е чудесен пример за близките планети, които TESS ще открие.
Астрономите откриха още повече планети в системата. Втората планета, 357c има маса около 3,4 пъти повече от Земята и обикаля около орбитата на звездата на всеки 9,1 дни. Средната му температура е все още гореща, около 127 Целзий.
Сега, забележете, че казах маса, а не размер? Това е така, защото 357c не е открит с помощта на транзитния метод, той не е облицован да преминава директно между нас и звездата като горещата Земя 357b. Вместо това астрономите използват наземна обсерватория, за да следят наблюденията, използвайки метода на радиалната скорост.
Това е там, където астрономите измерват как самата звезда се движи напред и назад от гравитацията на своите планети. Тази техника доведе до откриването на втората планета.
И също така доведе до откриването на трета, още по-интригуваща планета: Gliese 357d.
Тази планета има около 6,1 пъти повече от масата на Земята и отнема около 55,7 дни, за да орбитира около звездата. Средната му температура е около -53 ° С, което вероятно означава, че е покрита с ледници и сняг, но теоретично все още е в обитаемата зона на звездата, в зависимост от това колко гъста е атмосферата.
Супер Земя е, около два пъти по-голяма от Земята, но вероятно е направена от скала като нашата собствена планета.
TOI 270
В допълнение към обявяването на планети в Gliese 357, екипът на TESS обяви три допълнителни планети около звездата UCAC4 191-004644, или TESS Object of Interest 270, или TOI 270, разположени на около 73 светлинни години в съзвездието на Pictor.
Отново това е звезда от М-джудже, със само около 40% масата и размерите на Слънцето и много по-хладна повърхностна температура.
Вътрешната планета, TOI 270 b вероятно е скалист свят с около 25% по-голям от Земята, който обикаля около орбитата си на всеки 3,4 дни на разстояние 13 пъти по-близо от Меркурий. Тъй като е транзит, те не биха могли да получат масата директно, но въз основа на симулации, тя е около 1,9 пъти по-голяма от масата на Земята.
Но това е безобразие със средна температура 254 Целзий.
Следващата планета в системата е TOI 270 в. Това е 2,4 пъти по-голямо от Земята, орбитира на всеки 5,7 дни и може да бъде описано като мини-Нептун, с вероятна маса около 7 пъти повече от Земята.
Третата планета, TOI 270 d, е 2,1 пъти по-голяма от Земята, орбитира на всеки 11,4 дни и вероятно е 2,1 пъти по-голяма от Земята. Отново още един мини-Нептун, но със средна температура 66 Целзий. Това е горещо, но не твърде горещо.
Разбира се, и трите планети вероятно са приковани добре към звездата си, което означава, че те винаги показват една и съща страна. Страната към звездата е гореща, страната встрани от звездата е студена. Но може да има разумно място точно на терминатора, на ръба на планетата между деня и нощта.
Всъщност нямаме нещо подобно в Слънчевата система. Свят, който е между размера и масата на по-малките земни планети и по-големите газови гиганти във външната Слънчева система. Това ги прави очарователна цел за следващото поколение телескопи, като Джеймс Уеб. TOI 270 ще бъде високо в небето за Уеб за половин година, така че ще го изучава задълбочено.
Така че тук сме. Измина повече от година, откакто TESS започна научните си операции, напълно сканирайки небето на Южното полукълбо и издигайки почти 1000 планетни кандидата и 28 потвърдени екзопланети.
Времето наистина лети. Намерени са горещи супер-мини, мини-нептуни и сега космическият кораб насочва погледа си към северното небе и се надяваме да намери още повече. Нямам търпение да видя какво се появява след това и съм сигурен, че ще ви дам още една голяма актуализация след година.
