Kun NASA julkaisi TESS: n (Transiting Exoplanet Survey Satellite) vuonna 2018, sillä oli erityinen tavoite. Vaikka edeltäjänsä, Keplerin avaruusalus, löysi tuhansia eksoplaneetteja, monet heistä olivat massiivisia kaasujätteitä. TESS lähetettiin avaruuteen lupauksella: löytää pienempiä planeettoja, jotka ovat kooltaan samanlaisia kuin Maapallon ja Neptunuksen kiertävät vakaat tähdet kiertämättä paljon. Tähtitieteilijät toivoivat näiden rajoitusten löytävän enemmän eksoplaneeteja, jotka ovat mahdollisesti asuttavia.
Tämän kolmen uuden eksoplaneetan löytämisen myötä TESS täyttää lupauksensa.
Kolme uutta eksoplaneettaa eivät ole mitä olemme tottuneet. Keplerin avaruusaluksen tehtävän aikana olemme tottuneet exoplaneetan löytöihin. Mutta planeetat olivat enimmäkseen maata suurempia, ja monet heistä olivat kaasu jättiläisiä, kuumia Jupitereita ja vastaavia. Mutta nämä kolme uutta ovat erilaisia: yksi on hiukan suurempi kuin maapallo ja kaksi muuta ovat karkeasti kaksi kertaa Neptunuksen kokoinen, mikä on eksoplaneetilla pieni.
Kaikki kolme kiertorataa ovat heikko, viileä tähti nimeltään TOI (TESS Object of Interest) 270, noin 73 valovuoden päässä Pictorin tähdistössä. TOI 270 on M-tyypin kääpiötähti, joka on noin 40% pienempi kuin meidän aurinko sekä massan että koon suhteen. Se on myös noin kolmanneksella viileämpi kuin aurinko. Nämä kolme planeettaa ovat planeettojen suhteen maltillisia, mutta planeetat ovat edelleen melko kuumia verrattuna Maahan, koska ne ovat lähellä tähtiään.
Kolme planeettaa on nimetty TOI 270 b, c ja d sisimmästä planeettaan uloimmalle planeetalle konvention mukaisesti.
TOI 270 b on luultavasti kivinen maailma, kuten Maa, mutta noin 25% suurempi. Tähtien kiertäminen kymmenentoista AU: n etäisyydellä, noin 13 kertaa lähempänä tähtiä kuin Mercurys on aurinkoon, vie vain 3,4 päivää. TESS-tiimin tila on noin 1,9 kertaa massiivisempi kuin maan.
Valitettavasti 270 b kuumuu. Ei niin kuuma kuin monet kuumista Jupitereista, jotka Kepler löysi, mutta silti liian kuuma elämää varten, koska sen tiedämme. Sen tasapainolämpötila - lämpötila ennen mahdollisia ilmakehän vaikutuksia - on 254 celsiusta (490 F.). Se on myös vuoroveden tunkeutumista tähtiä kohti.
Keskiplaneettaa kutsutaan TOI 270 c: ksi ja se on 2,4 kertaa suurempi kuin Maa. Se kiertää tähteä 5,7 päivän välein. Äärimmäinen planeetta, 270 d, on 2,1 kertaa suurempi kuin Maa ja kiertää tähtiä joka 11.4 päivä. He kutsuvat näitä kahta planeettaa "mini-Neptuneiksi", koska ne koostuvat pääosin kaasusta ja ovat noin puolet Neptunuksen koosta. Molemmat ovat myös vuorovesilukittu tähtiinsa.
Äärimmäinen planeetta on erityisen kiinnostava tutkijoiden keskuudessa, koska se on kolmen maan lempeäin planeetta. TOI 270 d: n tasapainolämpötila on noin 66 celsiusastetta (150 F), joka on maallisesti erittäin kuuma, mutta riittävän maltillinen, jotta se olisi harvinaista eksoplaneetoille.
Uusi havaintohahmo julkaistaan Nature Astronomy -lehdessä. Artikkelin otsikko on "Super-Earth ja kaksi sub-Neptunesia, jotka kulkevat lähellä olevan ja hiljaisen M kääpiön TOI-270: n läpi."
"Tämä järjestelmä on juuri se, minkä TESS on suunniteltu löytämään - pienet, maltilliset planeetat, jotka kulkevat tai kulkevat passiivisen isäntätähteen edessä ja joista puuttuu liiallinen tähtitoiminta, kuten soihdut", sanoi Torresin tutkijatohtorin johtava tutkija Maximilian Günther. Fellow Massachusetts Institute of Technologyn (MIT) Kavlin astrofysiikan ja avaruustutkimuksen instituutissa Cambridgessa. ”Tämä tähti on hiljainen ja hyvin lähellä meitä, ja siksi paljon kirkkaampi kuin vastaavien järjestelmien isäntätähdet. Laajennettujen seurantahavaintojen avulla pystymme pian selvittämään näiden maailmojen rakenteen, selvittämään, ovatko ilmakehät ja mitä kaasuja ne sisältävät, ja paljon muuta.
Nämä löydöt ovat mielenkiintoisia, koska aurinkokuntamme ei sisällä mitään muuta kuin kahta mini-Neptunusta tai ala-Neptunusta. Itse asiassa planeetat, joiden koko on 1,5 - 2 kertaa maan koko, ovat hyvin harvinaisia eksoplaneettojen populaatiossa, sikäli kuin tiedämme.
"Järjestelmän mielenkiintoinen näkökohta on, että sen planeetat ylittävät vakiintuneen aukon tunnetuissa planeettokokoissa", sanoi avustaja Fran Pozuelos, tutkijatohtori Belgiassa Liègen yliopistossa. ”Ei ole harvinaista, että planeettojen koot ovat välillä 1,5–2 kertaa maapallon, syistä, jotka todennäköisesti liittyvät planeettojen muodostumiseen, mutta tämä on silti erittäin kiistanalainen aihe. TOI 270 on erinomainen laboratorio tutkimaan tämän aukon marginaaleja ja auttaa meitä ymmärtämään paremmin, miten planeettajärjestelmät muodostuvat ja kehittyvät. "
Tähtitieteilijät toivoivat TESS: n löytävän tämän tyyppisiä planeettoja niin, että muut kaukoputket voisivat tehdä seurantatarkastuksia. Erityisesti James Webbin avaruusteleskooppi pystyy tunnistamaan joidenkin näiden planeettojen ilmakehän.
"TOI 270 sijaitsee täydellisesti taivaalla tutkimaan ulko planeettojensa ilmapiiriä NASAn tulevaisuuden James Webbin avaruusteleskoopilla", kertoi avustaja Adina Feinstein, Chicagon yliopiston jatko-opiskelija. "Webb havaitsee sitä yli puoli vuotta, mikä voisi mahdollistaa todella mielenkiintoisia vertailututkimuksia TOI 270 c: n ja d: n ilmakehän välillä."
Tulosten takana oleva tiimi ajattelee, että vaikka nämä tulokset ovat jännittäviä, tässä aurinkokunnassa on enemmän. Lisähavainnot voivat paljastaa muita planeettoja. Ehkä, on toinen kallioinen planeetta kauempana tähtiä kuin TOI 270 d on. Jos niin, se voi olla vielä maltillisempaa. Ja jos siinä on kivinen ydin ja ilmapiiri, se voisi satapintaan nestemäistä vettä.
Nämä ovat jännittäviä aikoja eksoplanetaalitutkimuksessa. Tämänkaltaisten tulosten ja James Webbin tullessa verkkoon lopulta ymmärryksemme eksoplaneetan väestöstä kasvaa harppauksin.
Lisää:
- Lehdistötiedote: NASA: n TESS-operaatio tuottaa "hattu tempun" kolmella uudella maailmalla
- Tutkimuspaperi: Super-Earth ja kaksi sub-Neptunesia, jotka kulkevat läheisen ja hiljaisen M kääpiön TOI-270: n läpi
- NASAn TESS
- Space Magazine: Kuinka monta planeettaa TESS etsii?
- Space Magazine: Nyt kun TESS toimii, tähtitieteilijät arvioivat löytävänsä 14 000 planeettaa. 10 Voisi olla maapallomaisia maailmoja auringonpaisteisen tähden asumisalueella
