Kiek egzoplanetų yra? Ne taip seniai mes nežinojome, ar jų yra. Tada mes aptikome keletą aplink pulsarius. Tada buvo paleistas erdvėlaivis „Kepler“ ir jis atrado dar porą tūkstančių. Dabar veikia NASA „TESS“ (tranzitinis „Exoplanet Survey Satellite“), ir jos tyrimas numatomas naujame tyrime.
Keplerio atradimai leido mums geriau suprasti kitų saulės sistemų planetų tipus ir skaičių. Tačiau Kepleris dėl savo matavimo metodų turėjo savo apribojimus ir savo atrankos paklaidą. Kepleris taip pat sutelkė dėmesį tik į vieną nedidelį dangaus plotą, užimantį apie 0,25% dangaus. Gali būti, bet nebūtinai tikėtina, kad maža dangaus dalis, kuriai Kepler skirtas dėmesys, neatspindi didesnio pavyzdžio.
TESS yra daug kitokia nei Keplerio, ypač dangaus srityje, kurį jis apima. Tai atliks viso dangaus, o ne mažos dangaus dalies apžvalgą. Naujasis NASA planetų medžiotojas taip pat sutelks dėmesį į ryškiausias žvaigždes. Taip yra todėl, kad pagrindinis jos mokslo tikslas yra rasti didesnes nei Neptūnas planetas, kurios skrieja aplink ryškias žvaigždes. Žvaigždės turi būti ryškios, kad atlikus spektroskopinius stebėjimus būtų galima nustatyti planetų mases ir atmosferos kompozicijas.
Nors mes nesame sutarę dėl to, kaip bendros egzoplanetos yra susijusios su jų dydžiu ir orbitos periodais, Kepleris parodė mums, kad egzoplanetos yra bendros. Dauguma žvaigždžių juos turi. Tačiau daugelis egzoplanetų, kurias rado Kepleris, yra labai nutolę - nuo šimtų iki tūkstančių parsekų. Taigi sudėtinga, kad neįmanoma atlikti išsamių tolesnių stebėjimų. Kadangi Tess koncentruojasi į artimesnes, ryškesnes žvaigždes, esančias arčiau Žemės, todėl kitų stebėjimo sričių stebėjimai tampa lengvesni, jo rezultatai turėtų būti reprezentatyvesni ir tikslesni nustatant egzoplanetų populiacijas.
TESS rezultatus prognozavo naujas NASA ir Merilando universiteto Thomas Barclay, Joshua Pepperio iš Lehigh universiteto ir Elisa Quintana iš NASA tyrimas. Jų darbas buvo paskelbtas „The Astrophysical Journal“. Trys tyrinėtojai pasinaudojo tuo, ką mes žinome apie žvaigždžių populiaciją ir ką mes žinome apie egzoplanetų populiacijas, kartu su TESS stebėjimo režimais, kad sugalvotų savo įverčius.
Jų modeliavime yra trys veiksniai:
- Žvaigždžių populiacijos modeliavimas, kurį stebės TESS.
- Tipiškas planetų, skriejančių aplink šias žvaigždes, pavyzdys.
- Prognozė, kiek tų planetų aptiks TESS.
Jų įverčiai vadinami „derliaus modeliavimu“ ir tai nėra pirmas, kurį sugalvojo astronomai. Tačiau prieš pradedant skaičiuoti, kyla klausimas: kodėl mes turime iš anksto žinoti, ką ras TESS?
Atsakymas yra tai, kad turėtumėte iš anksto sužinoti, kaip galėtų atrodyti tolesnė stebėjimo programa. Astronomai mėgsta planuoti iš anksto, nes stebėti resursus yra taip brangu. Jie nenori laukti, kol bus gauti visi „TESS“ rezultatai, prieš galvodami apie kitus veiksmus. O gal jie tiesiog džiaugiasi, kaip vaikai, saldainių istorijoje. Šiek tiek abiejų, tikriausiai.
Barclay, Pepper ir Quintana modeliavo 300 kartų, kad sugalvotų numatomą derlių. Jų rezultatai yra labai išsamūs, susijusių su žvaigždžių, esančių orbitoje, tipu, skirtingu stebėjimo režimu, kuris naudojamas aptikti tas planetas, ir kaip visa tai susiję su tolesniais stebėjimais. Trumpiau tariant, štai ką trys tyrėjai mano, kad TESS ras per planuojamą dvejų metų misiją:
- Iš viso 14 000 egzoplanetų
- 2100 iš jų bus mažesni nei 4 žemės spinduliai (4R), 280 - mažesni nei 2R
- 70 apgyvendinamų planetų, skriejančių aplink raudonas nykštukines žvaigždes, iš jų 9 yra mažesnės nei 2R
- 10 į žemę panašių pasaulių, mažesnių nei 2R, galėtų būti tokioje žvaigždės kaip mūsų Saulė gyvenamoje zonoje
Tai gana jaudinantis maršrutas. 14 000 egzoplanetų, iš kurių 10 galėtų būti panašūs į žemę pasauliai tokios žvaigždės kaip Saulė gyvenamoje zonoje. Tai nereiškia, kad ką suras TESS, bet tai turėtų būti geras ir intriguojantis derinimas. Ypač todėl, kad skirtingai nuo Keplerio, TESS egzoplanetos yra svarbiausi tikslai tolimesniam stebėjimui ir apibūdinimui.
Tai nėra pirmas TESS derliaus modeliavimas. Bet tai daroma su realia, o ne imituojama žvaigždžių populiacija, todėl ji turėtų būti tikslesnė. Kitas derliaus modeliavimą nuo 2015 m. Galite peržiūrėti čia, o kitą - nuo 2017 m.
Modeliavimo rezultatai rodo, kad tikėtina, kad gyvenamose zonose rasime į Žemę panašias planetas. Daugelis jų bus orbitoje raudonųjų nykštukių, tačiau mažas jų skaičius turėtų būti aplink Saulę primenančias žvaigždes. Tai nori žinoti visi.
Bet galbūt dar svarbiau, kad šie modeliavimai parodo, kad TESS pasieks savo misijos tikslą: aptikti mažesnių nei Neptūnas planetų, kurias galima ištirti atliekant tolesnius tyrimus, siekiant nustatyti jų masę ir atmosferos makiažą.
Abiem atvejais TESS siekia gerų rezultatų.
- Tyrimo dokumentas: Peržiūrėtas egzoplanetų išeiga iš tranzitinio egzoplanetų tyrimo palydovo (TESS)
- Tyrimo dokumentas: TRANZITUOJANČIO „EXOPLANET“ TYRIMO SATELITAS: PLANETO NUSTATYMO IR ASTROFIZINIO FALSE POZITYVŲ MODELIAVIMAS
- Tyrimo dokumentas: Kelių galimų TESS išplėstinių misijų planetų aptikimo modeliavimas
- NASA TESS mokslo paramos centras
- NASA Kepler misijos apžvalga
- Vikipedijos įrašas: TESS
