Amikor a NASA 2018-ban elindította a TESS (Transit Exoplanet Survey Satellite) programot, annak konkrét célja volt. Míg elődje, a Kepler űrhajó több ezer exoplanetot talált, sokuk hatalmas gáz óriások volt. A TESS-t az űrbe küldték azzal a ígérettel: hogy megtalálja a Földhez és a Neptunhoz hasonló méretű bolygót, amely stabil csillagokat kering körül, nagy megvillanás nélkül. A csillagászok remélte, hogy ezek a korlátozások több potenciálisan életképes exoplanetot azonosítanak.
Három új egzoplaneta felfedezésével a TESS teljesíti ígéretét.
A három új egzoplaneta nem olyan, amire szoktunk. A Kepler űrhajó küldetése során megszoktuk az exoplanet felfedezéseit. De a bolygók többnyire nagyobbak voltak, mint a Föld, és sokan közülük gáz óriások, forró jupiterök és hasonlók voltak. De ez a három új különbözik: az egyik valamivel nagyobb, mint a Föld, a másik kettő pedig megközelítőleg kétszerese a Neptunusz méretének, amely exoplanet szempontjából kicsi.
Mindhárom pályára egy gyenge, hűvös csillag, a TOI (TESS Érdekes Objektum) 270 neve, kb. 73 fényévre a Pictor csillagképben. A TOI 270 egy M típusú törpecsillag, tömegében és méretében is körülbelül 40% -kal kisebb, mint a Nap. Ez körülbelül egyharmadával is hűvösebb, mint a Nap. A három bolygó mérsékelt bolygó szempontjából, de a bolygók még mindig elég melegek a Földhez képest, mert közel vannak csillagukhoz.
A három bolygó elnevezése TOI 270 b, c és d, a legbelső és a legkülső bolygó között, az egyezményt követve.
A TOI 270 b valószínűleg egy olyan sziklás világ, mint a Föld, de mintegy 25% -kal nagyobb. Csillagjának keringése csak 3,4 napig tart, 0,03 AU távolságban, körülbelül 13-szor közelebb csillaghoz, mint a Merkúrnak a Nap felé. A TESS-csapat úgy véli, hogy körülbelül 1,9-szer tömegebb, mint a Föld.
Sajnos a 270 b forró. Nem olyan meleg, mint sok olyan forró Jupiter, amit Kepler fedezett fel, de még mindig túl meleg az élethez, mint tudjuk. Egyensúlyi hőmérséklete - a hőmérséklet bármilyen légköri hatás előtt - 254 Celsius (490 F.). Árok is a csillaghoz van rögzítve.
A középső bolygót TOI 270 c-nek hívják, és 2,4-szer nagyobb, mint a Föld. A csillagot körülbelül 5,7 naponként kering. A legkülső bolygó (270 d) 2,1-szer nagyobb, mint a Föld, és 11,4 naponként kering a csillag körül. Ezeket a két bolygót „mini-Neptunes” -nek hívják, mert ezek többnyire gázból állnak, és Neptunénak körülbelül felére nagyobbak. Mindkettő árokkal zárva van a csillagukhoz.
A legkülső bolygó különösen érdekes a tudósok számára, mivel ez a három leghátrányosabb bolygó. A TOI 270 d egyensúlyi hőmérséklete körülbelül 66 Celsius (150 F), még mindig nagyon meleg földi értelemben, de elég mérsékelt ahhoz, hogy az exoplanetek számára ritka legyen.
Az ezeket a megállapításokat körvonalazó új cikk a Nature Astronomy folyóiratban jelent meg. A cikk címe: „Szuper Föld és két al-Neptunusz, amelyek áthaladnak a közeli és csendes M törpe TOI-270-en”.
"Ezt a rendszert pontosan azért fejlesztették ki a TESS számára - kicsi, mérsékelt bolygók, amelyek áthaladnak vagy áthaladnak egy inaktív gazdaszervezet csillag előtt, és amelyekben nincs túl nagy csillagtevékenység, például fáklyák" - mondta Maximilian Günther, a Torres doktori doktorátus vezető kutatója. Tagja a Cambridge-i Massachusetts Technológiai Intézet (MIT) Kavli Asztrofizikai és Űrkutatási Intézetének. „Ez a csillag csendes és nagyon közel áll hozzánk, és ennélfogva sokkal világosabb, mint az összehasonlítható rendszerek házigazda csillagai. Bővített nyomon követési megfigyelésekkel hamarosan meg tudjuk határozni e világok felépítését, megállapíthatjuk, vannak-e légkörök és milyen gázokat tartalmaznak, és így tovább.
Ezek az eredmények érdekesek, mivel a Naprendszerünk semmit sem tartalmaz, mint a két mini-Neptunust vagy al-Neptunust. Valójában, amennyire tudjuk, a föld méretének 1,5 és 2-szerese közötti bolygók nagyon ritkák az exoplanet populációjában is.
„Ennek a rendszernek egy érdekes aspektusa az, hogy bolygói átfedik az ismert bolygóméretben megalapozott rést” - mondta Fran Pozuelos társszerző, a belgiumi Liège-i Egyetem posztdoktori kutatója. „Nem ritka, hogy a bolygók mérete a Föld méretének 1,5 és kétszerese között van, valószínűleg a bolygók kialakulásának függvényében, de ez még mindig nagyon ellentmondásos téma. A TOI 270 kiváló laboratórium ennek a résnek a margóinak tanulmányozására, és segít jobban megérteni a bolygórendszerek kialakulását és fejlődését. "
A csillagászok abban reménykedtek, hogy a TESS megtalálja az ilyen típusú bolygót, hogy más távcsövek követési megfigyeléseket tehessenek. Különösen a James Webb Űrtávcső képes lesz azonosítani ezeknek a bolygóknak a légkörét.
"A TOI 270 tökéletesen az égbolton található, hogy a NASA jövőbeli James Webb űrteleszkópjával külső bolygóinak légkörét tanulmányozza" - mondta Adina Feinstein, a Chicagói Egyetem doktori hallgatójának társszerzője. "Webb több mint fél éven keresztül megfigyelheti, ami valóban érdekes összehasonlító vizsgálatokat tesz lehetővé a TOI 270 c és d légkör között."
Az eredmények mögött álló csapat azt gondolja, hogy noha ezek az eredmények izgalmasak, még több lesz ennek a napenergia rendszernek. További megfigyelések felfedhetnek más bolygókat. Talán van egy másik sziklás bolygó a csillagtól távolabb, mint a TOI 270 d. Ha igen, akkor még mérsékelt lehet. És ha sziklás maggal és légkörrel rendelkezik, folyékony vizet tud felvinni a felületén.
Ezek az izgalmas idők az exoplanet kutatás során. Az ilyen eredmények mellett, és amikor a James Webb végül elérhetővé válik az interneten, az exoplanet népességének megértése haladéktalanul növekszik.
Több:
- Sajtóközlemény: A NASA TESS küldetése 3 új világgal kapja meg a „Hat trükköt”
- Kutatási cikk: Egy szuper Föld és két al-Neptunusz, amelyek áthaladnak a közeli és csendes M törpe TOI-270-en
- A NASA TESS-je
- Space Magazine: Hány bolygót keres a TESS?
- Space Magazine: Most, hogy a TESS működik, az csillagászok úgy becsülik, hogy 14 000 bolygót talál. 10 lehetnek földi világok egy napsütéses csillag lakható zónájában
