Благодаря до голяма степен на Космически телескоп Kepler, броят на потвърдените екстрасоларни планети нараства експоненциално през последното десетилетие. И с мисии от следващо поколение като Транзитиращ сателит за изследване на екзопланетите (TESS), който вече е в орбита, все повече кандидати и потвърдени планети се откриват непрекъснато - много от тях също и нови и вълнуващи!
Всъщност едно от най-новите открития на TESS включва система от три планети, която орбитира звезда (L 98-59), разположена на около 35 светлинни години от Земята. Една от планетите, известна като L 98-59b, е между размерите на Земята и Марс - което я прави най-малката екзопланета, открита от TESS до момента. Откритието подчертава също изтънчеността на TESS и удвоява броя на малките екзопланети, които се считат за достойни за последващи проучвания.
Документът, който описва откритието, се появи в най-новия брой на The Astrophysical Journal, Международният екип, който стои зад откритието, включва множество учени от НАСА, както и изследователи от Харвард-Смитсонския център за астрофизика, Института за астрофизика и космически изследвания в Кавли и множество университети и обсерватории от цял свят.
Веселин Костов, астрофизик в Центъра за космически полети на Годард и Института SETI, беше водещият автор на документа за откриване. Както той обясни в неотдавнашното съобщение на НАСА:
„Откритието е голямо инженерно и научно постижение за TESS. За атмосферни изследвания на малки планети са ви необходими къси орбити около ярки звезди, но такива планети са трудни за откриване. Тази система има потенциал за завладяващи бъдещи изследвания. "
Както свидетелства името, TESS ловува за екзопланети, използвайки метода, известен като Транзитна фотометрия (известен още като методът на транзит). Това включва наблюдение на далечни звезди за внезапни потапяния в осветяването, които са индикации за преминаване на планетата пред звездата (т.е. преминаваща) спрямо наблюдателя. Наблюдавайки степента и честотата на потапянето, учените успяват да определят съществуването на планети, както и орбиталния им период и размер.
Макар че този метод в момента е най-ефективният начин за откриване и потвърждаване на екзопланети, представляващ 3087 от над 4000 открити досега. Въпреки това, той не е много ефективен, когато става въпрос за забелязване на по-малки скалисти планети като Земята. Фактът, че TESS успя да намери не една, а три скалисти планети, обикалящи около L 98-59, е свидетелство за чувствителността и способността на неговите инструменти.
Тези планети (които са обозначени L 98-59b, c и d) са с приблизително 0,8, 1,4 и 1,6 пъти по-големи размери от Земята и обикалят около тяхната звезда много бързо с период съответно 2,25, 3,7 и 7,45 дни. Както Джонатан Бранде, съавтор и астрофизик от НАСА Годард и Университета в Мериленд, обясни:
„Ако имате повече от една планета в орбита в дадена система, те могат гравитационно да си взаимодействат. TESS ще наблюдава L 98-59 в достатъчно сектори, за да може да открие планети с орбити около 100 дни. Но ако имаме истински късмет, може да видим гравитационните ефекти на неоткритите планети върху тези, които познаваме в момента. "
Докато L 98-59b представлява нов рекорд за TESS, тъй като е с около 10% по-малък от предишния рекордьор, който откри, той не е най-малката екзопланета, открита до момента. Този запис се отнася до Kepler-37b, скалиста екзопланета, разположена на около 210 светлинни години от Земята, която е само с около една трета по-голяма от Земята и с 20% по-голяма от Луната.
Откритието на L 98-59b обаче е по-впечатляващо, когато вземете предвид факта, че той обикаля около М-тип (червено джудже) звезда, която е приблизително една трета от размера и масата на нашето Слънце. Тази звезда е значително по-малко ярка от Kepler-37, която е звезда от тип G (жълто джудже) - подобно на нашето Слънце - въпреки че L 98-59 е особено ярък, докато отива червеното джудже.
В комбинация с факта, че се намира сравнително близо до нашата Слънчева система, откриването на трипланетна система около L 98-59 го прави привлекателен кандидат за последващи наблюдения. М-звездите са най-разпространеният тип във Вселената, съставляващи три четвърти от звездите само в Млечния път.
Неотдавнашно проучване също установи, че те може да са най-вероятното място за намиране на скалисти планети, които обикалят около орбитата в обитаемата зона на звездата. Поради това учените са готови да научат повече за планетарните системи, които се образуват около този тип звезди. Те включват дали скалисти планети, които орбитират червени джуджета, биха могли да запазят атмосферата си, като се има предвид количеството радиация, на което ще бъдат подложени.
За съжаление никоя от тези планети не орбитира в обитаемата зона на L 98-59s. Всъщност, на своето разстояние от родителската звезда, L 98-59b получава колкото двадесет и два пъти повече от излъчената енергия, която Земята получава от Слънцето. Междувременно L 98-59c и d получават около единадесет и четири пъти повече радиация, отколкото Земята.
Въпреки това, всички те заемат „Венера зона“, обхвата на разстоянията, при които една планета със земна атмосфера може да изпита бягство на парниковия ефект, като по този начин го превръща в атмосфера, подобна на Венера. Въз основа на размерите си L 98-59d може да бъде или свят, наподобяващ Венера, или мини-Нептун, който представлява скалисто ядро, заобиколено от плътна газообразна обвивка.
Независимо от това, все още има вероятност тези планети да са потенциално обитаеми и текущите изследвания ще дадат отговор на жизненоважни въпроси за тези и други скални светове, които обикалят около червените джуджета наблизо - като Proxima b и t
„Ако гледахме Слънцето от L 98-59, транзитите от Земята и Венера биха ни накарали да мислим, че планетите са почти идентични, но ние знаем, че не са. Все още имаме много въпроси защо Земята стана обитаема, а Венера не. Ако успеем да намерим и изучим подобни примери около други звезди, като L 98-59, можем потенциално да отключим някои от тези тайни. "
За щастие, TESS ще има шанса да наблюдава системата още много пъти преди края на месеца. Понастоящем TESS следи 24 x 96-градусови региони на южното небе (известни още като сектори) в продължение на 27 дни. Когато първата юли година на наблюденията приключи този юли, системата L 98-59 ще се появи в седем от 13-те сектора, съставляващи южното небе.
Надяваме се, че това ще даде време на астрономите да усъвършенстват това, което знаят за тези три потвърдени планети, и може би да намерят повече светове в тази система. Като се има предвид, че и трите орбити с „Венера зона“ на звездата, всичко около орбитата отвъд вероятно ще бъде в обитаемата й зона.
Тези наблюдения също ще изминат дълъг път към създаването на каталог на скални планети около близките ярки звезди. Когато космическият телескоп Джеймс Уеб (JWST) излезе в космоса през 2021 г., той ще използва своите усъвършенствани възможности за инфрачервено изображение, за да събира информация за атмосферата на тези планети и да ги характеризира.
Тъй като четири от светове TRAPPIST-1 орбитират в рамките на ЗЗ звездата им, те се считат за главни кандидати. Екипът на Костов предполага, че планетите L 98-59 също са. Тези комбинирани усилия ефективно ще ни доближат една стъпка до определянето дали има обитаеми планети в нашия космически квартал.
