Новият телескоп на НАСА за лов на планети, TESS (Транзитиращ сателит за изследване на екзопланетите), току-що откри първия си свят с размер на Земята. Въпреки че планетата с размер на Земята и нейният горещ спътник на Нептун бяха наблюдавани за първи път от TESS през януари 2019 г., досега е необходимо да се потвърди статутът им с наземни последващи наблюдения. Откритието е публикувано в The Astrophysical Journal Letters.
Когато TESS беше планиран, идеята беше да се намерят най-обещаващите екзопланети в близост до най-близките и най-ярките звезди. Това би улеснило последващите наблюдения. Учените изчислиха, че TESS ще открие около 300 екзопланети с размер Земя или Супер Земя в своята двугодишна мисия. Така че намирането на първата е голяма работа.
TESS има задачата да намира екзопланети, но не само екзопланети. Идеята зад мисията беше да се намерят по-малките такива с размер на Земята. Предшественикът на TESS, космическият телескоп Kepler, откри много екзопланети, но повечето от тях бяха много по-големи от Земята. Това има смисъл, тъй като по-големите се намират по-лесно.
„Толкова е вълнуващо, че TESS, който стартира преди около година, вече е смяна на дивеча в бизнеса за лов на планета.“
Йохана Теске, Институт за наука в Карнеги.
„Това е толкова вълнуващо, че TESS, който стартира преди около година, вече е смяна на дивеча в бизнеса за лов на планети“, казва Йохана Теске от Научния институт в Карнеги, който е втори автор на статията. „Космическият кораб изследва небето и ние си сътрудничим с проследяващата общност на TESS, за да отбележим потенциално интересни цели за допълнителни наблюдения с помощта на наземни телескопи и инструменти.“
И двете новооткрити планети обикалят около оранжева звезда с основна последователност, наречена HD 21749, на около 53 светлинни години от Земята и около 70% от масата на Слънцето. Двете планети са единствените известни планети в тази слънчева система. Земният размер се нарича HD 21749c, а горещата поднептунова планета се нарича HD 21749b.
Институтът за наука на Карнеги е на първо място в това откритие, тъй като те са част от консорциума, който управлява обсерваторията Лас Кампанас в Чили, където се намират телескопите Магелан. Телескопът Magellan II разполага с уникален инструмент, прикрепен към него, наречен PFS, или Planet Finder Spectrograph, който е разработен от и учен от учените, участващи в това изследване. PFS помогна за потвърждаването на тези две планети и също така измерва масата на HD 21749b, поднептуна.
Екипът използва PFS за проверка на откритията на TESS, тъй като PFS разчита на метода на радиалната скорост, който в момента е единственият начин за определяне на масата на отделна екзопланета. И ако не знаете масата, тогава не можете да определите плътността или състава на планетата.
PFS разчита на гравитацията, за да измери масата на екзопланетата. Звездата, в този случай HD 21749, оказва силно влияние върху планетите около нея. Но гравитацията действа и в двете посоки. Гравитационното дърпане на планетата придава леко колебание на звездата, което PFS може да открие. Колкото по-голяма е колебанието на приемащата звезда, толкова по-масивна е планетата.
„PFS е единственият инструмент в Южното полукълбо, който може да извършва тези видове измервания“, добави Теске. „Така че, това ще бъде много важна част от по-нататъшното характеризиране на планетите, намерени от мисията TESS.“
Различните методи за наблюдение намират различни видове планети. Всеки метод е предубеден по свой начин и учените знаят това и го планират. В случая на TESS, той е създаден, за да намери планети, които обикалят около звездата си сравнително бързо, обикновено за по-малко от 10 дни. Когато се замислите, можете да видите защо.
„Беше замесена доста детективска работа и правилните хора бяха там в точното време.“
Диана Драгомир, водещ автор, Института за астрофизика и космически изследвания на MIT
Ако на планетата е необходимо извънредно дълго време да орбитира звездата си, например Уран, който отнема 84 години, за да орбитира Слънцето, тогава може да се наложи да се взирате в звездата, която орбитира дълго, преди да можете да я откриете. Ако отнема само 10 дни, не е нужно да обвързвате наблюдение на ресурсите много дълго, за да го откриете.
В това откритие HD 21749b има най-дългия орбитален период от която и да е от екзопланети TESS досега, около 36 дни. Поради начина, по който работи TESS, това затрудни разграничаването на поднептуна в данните.
„Беше замесена доста детективна работа и правилните хора бяха там в точното време“, казва водещата автор Даяна Драгомир от Института за астрофизика и космически изследвания на MIT от MIT. "Но имахме късмет и уловихме сигналите и те наистина бяха ясни."
Поднептунът HD 21749b има около 23 пъти повече от земната маса, а радиусът му е около 2,7 пъти по-голям от този на Земята. Измерената плътност подсказва, че планетата не е скалиста и че има съществена атмосфера. Това може да помогне на астрономите да разберат атмосферите на тези видове планети.
Но въпреки че откритието на суб-Нептун е вълнуващо по научни причини, неговият близък HD 21749c може да бъде по-вълнуващ. За орбита на звездата са нужни само осем дни и е много по-близо до размера на Земята. Измерването на масата и плътността на тази планета обаче няма да е лесно.
„Измерването на точната маса и състав на такава малка планета ще бъде предизвикателство, но важно за сравняването на HD 21749c със Земята“, казва Шарон Уанг, един от авторите на статията. „Екипът на PFS на Carnegie продължава да събира данни за този обект с тази цел.“
„За звезди, които са много близки и много ярки, очаквахме да открием до няколко дузини планети с размер на Земята.“
Диана Драгомир, водещ автор, Института за астрофизика и космически изследвания на MIT
TESS ще позволи на астрономите да направят по-точни измервания, отколкото направи Кеплер. С TESS те трябва да могат да измерват масата на екзопланетите, атмосферния състав и други свойства. Въпреки че екзопланетите и по-малките екзопланети с размер на Земята не са рядкост в Млечния път, ние все още имаме много да научим за тях.
Все още не можем да опишем точно тяхното разнообразие. Все още сме в началото, което е вълнуващо и това вълнение се развива, докато TESS върши своята работа.
„За звезди, които са много близки и много светли, очаквахме да открием до няколко дузини планети с размер на Земята“, казва Драгомир. „И ето ни - това ще бъде първото ни и това е крайъгълен камък за TESS. Той определя пътя за намиране на по-малки планети около още по-малки звезди и тези планети могат да бъдат обитаеми. “
Източници:
- Документ за изследване: ДОСТАВЧИЦИТЕ НА ТЕСИ ПЪРВИ РАЗМЕР НА ПЛАНЕТАТА НА ЗЕМАТА И ТОПЛИЧНАТА ПОДЛОЖКА-НЕПТУН
- Прессъобщение: TESS открива първата си планета с размер на Земята
- НАСА: Начална страница на TESS
