Naujasis NASA planetų medžioklės teleskopas TESS (tranzitinės egzoplanetų apžvalgos palydovas) ką tik rado savo pirmąjį Žemės dydį. Nors Žemės dydžio planetą ir jos karštąjį palydovą po Neptūną pirmą kartą TESS pastebėjo 2019 m. Sausio mėn., Iki šiol buvo reikalaujama patvirtinti jų būklę atliekant antžeminius stebėjimus. Atradimas paskelbtas „Astrophysical Journal Letters“.
Kai buvo planuota TESS, kilo mintis surasti artimiausias ir ryškiausias žvaigždes perspektyviausioms egzoplanetoms. Tai palengvintų tolesnius stebėjimus. Mokslininkai apskaičiavo, kad TESS per savo dvejų metų misiją ras apie 300 Žemės ar Super Žemės dydžio egzoplanetų. Taigi rasti pirmąjį yra labai sunku.
TESS užduotis yra surasti egzoplanetas, bet ne bet kurias kitas. Misijos idėja buvo surasti mažesnius Žemės dydžio. TESS pirmtakas, Kepler kosminis teleskopas, rado daug egzoplanetų, tačiau dauguma jų buvo daug didesnės už Žemę. Tai prasminga, nes didesnius lengviau rasti.
„Labai įdomu, kad vos prieš metus pradėta kurti TESS jau yra žaidimų keitiklis planetos medžioklės versle“.
Johanna Teske, Karnegio mokslo įstaiga.
„Labai įdomu, kad TESS, kuri buvo pradėta kurti maždaug prieš metus, jau yra žaidimų keitiklis planetos medžioklės versle“, - sakė Johanna Teske iš Carnegie mokslo instituto, kuri yra antroji šio straipsnio autorė. „Erdvėlaivis tiria dangų ir mes bendradarbiaujame su TESS stebėjimo bendruomene, norėdami pažymėti potencialiai įdomius taikinius, reikalingus papildomiems stebėjimams, naudojant antžeminius teleskopus ir instrumentus“.
Abi šios naujai atrastos planetos skrieja apie oranžinę pagrindinės sekos žvaigždę, vadinamą HD 21749, maždaug už 53 šviesmečių nuo Žemės ir apie 70% Saulės masės. Abi planetos yra vienintelės žinomos planetos toje saulės sistemoje. Žemės dydis yra vadinamas HD 21749c, o karštoji Neptūno dalis - HD 21749b.
Carnegie mokslo institutas yra svarbiausias šio atradimo dalyvis, nes jie yra konsorciumo, kuris valdo Las Campanas observatoriją Čilėje, kur yra Magelano teleskopai, dalis. „Magellan II“ teleskopas turi prie jo pritvirtintą unikalų instrumentą, vadinamą PFS, arba „Planet Finder Spectrograph“, kurį sukūrė šiame tyrime dalyvavę mokslininkai ir jo pradininkai. PFS padėjo patvirtinti šias dvi planetas, be to, ji išmatavo HD 21749b, sub-Neptūno, masę.
Komanda pasinaudojo PFS TESS atradimams patikrinti, nes PFS remiasi radialinio greičio metodu, kuris šiuo metu yra vienintelis būdas nustatyti atskiros egzoplanetos masę. Ir jei jūs nežinote masės, tada negalite nustatyti planetos tankio ar sudėties.
Išmatuojant egzoplanetos masę, PFS priklauso nuo sunkio. Žvaigždė, šiuo atveju HD 21749, daro didelę įtaką aplink ją skriejančioms planetoms. Bet gravitacija veikia abipusiai. Gravitacinis planetos traukimas žvaigždei sukelia lengvą bangavimą, kurį PFS gali aptikti. Kuo didesnis žvaigždės priimančiosios vobleris, tuo masyvesnė planeta.
„PFS yra vienas iš vienintelių instrumentų pietiniame pusrutulyje, galinčių atlikti tokio tipo matavimus“, - pridūrė Teske. „Taigi, tai bus labai svarbi toliau apibūdinant TESS misijos surastas planetas.“
Skirtingais stebėjimo metodais randami skirtingi planetų tipai. Kiekvienas metodas yra šališkas savaip, ir mokslininkai tai žino ir planuoja. TESS atveju jis buvo sukurtas siekiant rasti tokias planetas, kurios palyginti greitai skrieja aplink savo žvaigždę, paprastai per mažiau nei 10 dienų. Kai pagalvoji apie tai, gali suprasti, kodėl.
„Buvo gana daug detektyvų darbo, ir tinkami žmonės buvo tinkamu metu“.
Diana Dragomir, vadovaujanti autorė, MIT „Kavli“ astrofizikos ir kosmoso tyrimų institutas
Jei planeta nepaprastai ilgai užtrunka, kad apkeliautų savo žvaigždę, kaip, pavyzdžiui, Uranas, kuriai Saulė skrieja 84 metus, tada gali tekti ilgai spoksoti į žvaigždę, kurią ji skrieja aplink orbitą, kad galėtumėte ją aptikti. Jei tai užtruks tik 10 dienų, jums nereikės labai ilgai susieti stebėjimo išteklių, kad juos aptiktumėte.
Šiame atradime HD 21749b yra ilgiausias bet kurio TESS egzoplanetos orbitos periodas - maždaug 36 dienos. Dėl to, kaip veikia TESS, buvo sunku atskirti Neptūną duomenyse.
„Buvo vykdomas detektyvų darbas, reikiamais laikais ten buvo tinkami žmonės“, - sakė vadovaujanti autorė Diana Dragomira iš MIT Kavli astrofizikos ir kosmoso tyrimų instituto. „Bet mums pasisekė, kad pagavome signalus ir jie buvo tikrai aiškūs“.
Neptūnas HD 21749b turi maždaug 23 kartus didesnę Žemės masę, o jo spindulys yra maždaug 2,7 karto didesnis nei Žemės. Išmatuotas tankis leidžia manyti, kad planeta nėra uolėta ir kad joje yra puiki atmosfera. Tai gali padėti astronomams suprasti šių tipų planetų atmosferą.
Nepaisant to, kad Neptūno pogrupio atradimas yra įdomus dėl mokslinių priežasčių, tas brolis ir broliai HD 21749c gali būti įdomesni. Žvaigždės orbita užtrunka vos aštuonias dienas ir yra daug arčiau Žemės dydžio. Tačiau išmatuoti šios planetos masę ir tankį nebus lengva.
„Išmatuoti tikslią tokios mažos planetos masę ir sudėtį bus sudėtinga, tačiau svarbu palyginti HD 21749c su Žeme“, - sakė vienas iš šio straipsnio autorių Sharonas Wangas. „Turint omenyje šį tikslą, Carnegie PFS komanda ir toliau renka duomenis apie šį objektą“.
„Žvaigždėms, kurios yra labai arti ir labai ryškios, tikėjomės surasti iki keliolikos žemės dydžio planetų.“
Diana Dragomir, vadovaujanti autorė, MIT „Kavli“ astrofizikos ir kosmoso tyrimų institutas
TESS leis astronomams atlikti tikslesnius matavimus nei Kepleris. Naudodami TESS, jie turėtų sugebėti išmatuoti egzoplanetų masę, atmosferos sudėtį ir kitas savybes. Nors egzoplanetos ir mažesni Žemės dydžio egzoplanetai Paukščių Take nėra reti, mes vis dar turime daug apie jas sužinoti.
Dar negalime tiksliai apibūdinti jų įvairovės. Mes vis dar pradedame veiklą, kuri yra jaudinanti, ir tas jaudulys auga, kai TESS atlieka savo darbą.
„Žvaigždėms, kurios yra labai arti ir labai ryškios, tikėjomės rasti iki kelių dešimčių Žemės dydžio planetų“, - sakė D. Dragomiras. „Ir štai, mes esame - tai būtų mūsų pirmasis, ir tai yra TESS etapas. Tai nustato kelią, kaip surasti mažesnes planetas aplink dar mažesnes žvaigždes, ir tos planetos gali būti gyvenamosios vietos “.
Šaltiniai:
- Tiriamasis popierius: TESAS PIRMĄJĄ IŠDIRBIMĄ UŽDAVINĮ PLANETĄ IR ŠILTĄJĄ PAPUNKTĄ
- Pranešimas spaudai: TESS randa savo pirmąją žemėje matomą planetą
- NASA: TESS pagrindinis puslapis
