Transitowy teleskop do badań egzoplanet NASA wystartował w kwietniu 2018 r. Po kilku miesiącach testów był gotowy do mapowania nieba południowego, szukając planet krążących wokół gwiazd stosunkowo blisko.
Jesteśmy już ponad rok od rozpoczęcia misji, a 18 lipca TESS przeniosła swoją uwagę na półkulę północną, kontynuując polowanie na planety na północnym niebie.
W ramach tej zmiany NASA ogłosiła kilka fascynujących nowych planet odkrytych przez TESS, w tym kilka światów w kategoriach, których nigdy wcześniej nie widziano.
Ile potwierdzonych egzoplanet znalazło dotychczas astronomów? W chwili nagrania w Exoplanet Archive NASA znajduje się katalog 4301 światów, które znamy do tej pory. Przy prawie tylu dodatkowych kandydatach na planetę.
Ale w ciągu ostatniego roku najnowszy łowca planet NASA, misja TESS, ciężko pracował, zbierając planety, aby uzupełnić tę rosnącą bazę danych. Jest w połowie swojej dwuletniej misji podstawowej, w której znaleziono dotychczas 993 światy kandydujące, a także 28 potwierdzonych planet.
Najpierw krótki opis misji TESS, a potem przejdziemy do nowych wyników. Zrobiliśmy cały odcinek na Kepler i TESS, ale oto krótka wersja.
Misja rozpoczęła się 18 kwietnia 2018 r., A jej celem jest odkrywanie egzoplanet znajdujących się w odległości około 300 lat świetlnych od Ziemi.
TESS podąża za 13,7-dniową orbitą rezonansową Księżyca, której nigdy wcześniej nie użyto w misji statku kosmicznego. Jest to dokładnie połowa okresu orbitalnego Księżyca, co powoduje, że siły grawitacyjne na statku kosmicznym z grubsza się równoważą.
W najbliższym punkcie swojej orbity znajduje się zaledwie 108 000 km nad powierzchnią Ziemi, idealny czas na przesłanie wszystkich danych. Następnie osiąga 373 000 km w najwyższym punkcie swojej orbity, regionie wolnym od promieniowania uwięzionego w magnetosferze ziemskiej.
TESS korzysta z czterech dużych kamer, które obserwują dużą część nieba bez przerwy przez 27 dni z rzędu. Następnie przenosi swój widok na inny region i ogląda ponownie przez kolejne 27 dni. Niektóre regiony są wyjątkowe, ale niektóre części się pokrywają i można je oglądać nawet dłużej niż miesiąc.
Statek kosmiczny używa metody transportu do znalezienia planet, obserwując lekki spadek jasności, gdy planeta przechodzi przed swoją gwiazdą. Ilość zanurzenia i czas potrzebny do ukończenia mówi astronomom, jak duża jest planeta i jaka jest jej orbita.
Początkowy spadek jasności daje astronomom wskazówkę, że może tam być planeta, kandydat. Astronomowie muszą zobaczyć trzy tranzyty w danych TESS, ponieważ inne zjawiska naturalne mogą naśladować tranzyt planetarny, jak gwiazda zmienna lub chmura pyłu otaczająca gwiazdę.
Następnie inne teleskopy na całym świecie i w kosmosie (a nawet astronomowie amatorzy) nadal obserwują te gwiazdy przez miesiące i lata, starając się potwierdzić, że planety tam są i jakie są ich rzeczywiste okresy orbitalne.
W przeciwieństwie do misji Keplera, która badała jedno miejsce na niebie przez naprawdę długi okres i odkrywała planety tysiące lat świetlnych stąd TESS zbiera kandydatów na planetę, którzy znajdują się w odległości około 300 lat świetlnych od Ziemi.
Jest to teleskop do następnej generacji masywnych teleskopów ziemskich i kosmicznych, takich jak Europejski Ekstremalnie Duży Teleskop i Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. Są to instrumenty, które pozwolą śledzić obserwacje i powiedzą nam więcej o nowo odkrytych planetach.
Misja ESA CHEOPS ma się wystartować jeszcze w tym roku. Będzie śledzić obserwacje dotychczas odkrytych kandydatów na egzoplanety, próbując zawęzić ich rozmiar i okresy orbitalne. Dzięki CHEOPS liczba potwierdzonych egzoplanet zacznie nadążać za liczbą kandydatów na planetę.
Przejdźmy do nowych planet.
L 98–59
Mniej więcej miesiąc temu, 28 czerwca 2019 r., Astronomowie ogłosili, że odkryli najmniejszy świat, jaki kiedykolwiek widział TESS.
Gwiazda nazywa się L 98-59 i jest gwiazdą karła M (lub gwiazdą czerwonego karła dla nas, nie-astronomów), o masie około jednej trzeciej Słońca.
Do tej pory w systemie odkryto trzy planety. Najbliżej gwiazdy jest L 98-59b, która ma zaledwie 80% wielkości Ziemi, krążąc wokół gwiazdy co 2,25 dnia. Dostaje około 22 razy więcej energii od gwiazdy niż Ziemia od Słońca. Jest trochę większy niż Mars.
Nie jest to jednak jak dotąd najmniejsza odkryta planeta, to Kepler-37b, który jest tylko o 20% większy niż Księżyc na Ziemi.
Druga planeta w układzie jest 1,4 razy większa od Ziemi i okrąża co 3,7 dni. Zewnętrzna planeta jest 1,6 razy większa niż Ziemia i krąży co 7,5 dni.
Zapomnij o zamieszkaniu. Wszystkie te planety są całkowicie spalone przez ich gwiazdę i mogą zostać sklasyfikowane w strefie Wenus. W przeszłości mogły być bardziej przystosowane do zamieszkania, ale prawdopodobnie są zbyt gorące na całe życie.
Przejdźmy więc dalej.
Gliese 357
31 lipca 2019 r. Naukowcy ogłosili nową planetę krążącą wokół gwiazdy Gleise 357. Jest to kolejna gwiazda karłowata M, a planeta jest około 22% większa od Ziemi.
Co sprawia, że ta planeta jest naprawdę dziwna, to, że krąży około 11 razy bliżej swojej gwiazdy niż Merkury.
Pierwszymi egzoplanetami odkrytymi wokół głównej gwiazdy sekwencji były gorące Jowisz. Planety o masie wielokrotnie większej niż Jowisz, ale krążące w ciągu zaledwie kilku dni. Uważano je za niemożliwe, ale są.
Teraz astronomowie znaleźli gorącą super-ziemię. Mega Merkury?
Ponieważ jest to gwiazda karła M, emituje mniej promieniowania niż Słońce, ale okrążenie tak blisko tworzy gorącą planetę.
Bez atmosfery będzie miała średnią temperaturę powierzchni około 254 stopni Celsjusza (lub 490 stopni Fahrenheita). To gorąco, biorąc pod uwagę, że średnia temperatura Merkurego wynosi 167 stopni Celsjusza. Postaw na tym atmosferę, aby uwięzić upał, a ten świat będzie niesamowicie gorący.
Dobra wiadomość, Gliese 357 znajduje się zaledwie 31 lat świetlnych od Ziemi, co czyni go trzecim najbliższym znalezionym układem egzoplanetarnym. To świetny przykład pobliskich planet, które znajdzie TESS.
Astronomowie znaleźli jeszcze więcej planet w systemie. Druga planeta, 357c, ma masę około 3,4 razy większą niż Ziemia i okrąża gwiazdę co 9,1 dni. Jego średnia temperatura jest nadal gorąca, około 127 stopni Celsjusza.
Zauważ, że powiedziałem masę, a nie rozmiar? To dlatego, że 357c nie zostało odkryte przy użyciu metody tranzytu, nie jest ustawione w linii, aby przechodzić bezpośrednio między nami a gwiazdą, jak gorąca Ziemia 357b. Zamiast tego astronomowie korzystali z naziemnego obserwatorium, aby śledzić obserwacje metodą prędkości radialnej.
To tam astronomowie mierzą, jak sama gwiazda jest szarpana tam iz powrotem przez grawitację swoich planet. Ta technika doprowadziła do odkrycia drugiej planety.
Doprowadziło to również do odkrycia trzeciej, jeszcze bardziej intrygującej planety: Gliese 357d.
Ta planeta ma masę około 6,1 razy większą niż Ziemia i okrążenie gwiazdy zajmuje 55,7 dnia. Jego średnia temperatura wynosi około -53 ° C, co prawdopodobnie oznacza, że jest pokryty lodowcami i śniegiem, ale teoretycznie wciąż znajduje się w strefie zamieszkania gwiazdy, w zależności od grubości atmosfery.
To super Ziemia, około dwa razy większa od Ziemi, ale prawdopodobnie zbudowana ze skały jak nasza planeta.
TOI 270
Oprócz ogłoszenia planet na Gliese 357, zespół TESS ogłosił trzy dodatkowe planety wokół gwiazdy UCAC4 191-004644, lub TESS Object of Interest 270 lub TOI 270, położonych około 73 lat świetlnych stąd w gwiazdozbiorze Pictor.
Znowu jest to gwiazda karłowata M, z masą i rozmiarem Słońca tylko około 40%, i znacznie chłodniejszą temperaturą powierzchni.
Wewnętrzna planeta TOI 270b jest prawdopodobnie skalistym światem o około 25% większym od Ziemi, krążącym wokół swojej gwiazdy co 3,4 dni w odległości 13 razy bliżej niż Merkury. Ponieważ jest to tranzyt, nie mogli dostać się bezpośrednio do masy, ale na podstawie symulacji jest ona około 1,9 razy większa od masy Ziemi.
Ale to jest przypiekacz, ze średnią temperaturą 254 stopni Celsjusza.
Następna planeta w systemie to TOI 270 c. Jest to 2,4 razy większa niż Ziemia, krąży co 5,7 dni i może być opisana jako mini-Neptuna, o prawdopodobnie masie około 7 razy większej od Ziemi.
Trzecia planeta, TOI 270 d, jest 2,1 razy większa od Ziemi, okrąża co 11,4 dni i prawdopodobnie jest 2,1 razy większa od Ziemi. Ponownie kolejny mini-Neptuna, ale o średniej temperaturze 66 stopni Celsjusza. To jest gorące, ale nie za gorące.
Oczywiście wszystkie trzy planety są przyporządkowane do swojej gwiazdy przypływowo, co oznacza, że zawsze pokazują tę samą stronę. Strona w stronę gwiazdy jest gorąca, strona w stronę gwiazdy jest zimna. Ale na terminatorze, na krawędzi planety, może być rozsądne miejsce między dniem a nocą.
Tak naprawdę nie mamy czegoś takiego w Układzie Słonecznym. Świat pomiędzy wielkością i masą mniejszych planet lądowych i większych gazowych gigantów w zewnętrznym Układzie Słonecznym. To czyni z nich fascynujący cel dla następnej generacji teleskopów, takich jak James Webb. TOI 270 będzie wysoko na niebie dla Webba przez pół roku, więc będzie go intensywnie studiował.
A więc jesteśmy. Minął ponad rok, odkąd TESS rozpoczął działalność naukową, całkowicie skanując niebo na półkuli południowej, i znalazł prawie 1000 kandydatów na planetę oraz 28 potwierdzonych egzoplanet.
Czas naprawdę leci. Znaleziono gorące superearthy, mini-neptuna, a teraz statek kosmiczny spogląda w kierunku północnego nieba i, mam nadzieję, znajdzie jeszcze więcej. Nie mogę się doczekać, aby zobaczyć, co będzie dalej, i jestem pewien, że za rok dam wam kolejną dużą aktualizację.
