TESS-ul NASA (Transiting Exoplanet Survey Satellite) și-a găsit prima planetă de dimensiuni terestre situată în zona locuibilă a stelei sale gazdă. Descoperirea a fost confirmată cu telescopul spațial Spitzer. Această planetă este una dintre doar câteva lumi de dimensiuni Pământ găsite vreodată într-o zonă locuibilă.
Planeta se numește TOI 700 d și se află la aproximativ 100 de ani lumină de Pământ. Acesta orbitează cu TOI 700, o stea rece-pitică (pitică roșie) din constelația Dorado. Aceasta este o descoperire esențială pentru TESS, deoarece a fost concepută pentru a stinge planetele de dimensiuni terestre în alte sisteme solare.
Prin convenții de denumire astronomică, TOI 700 d este a patra planetă cea mai îndepărtată de steaua sa. Literele b și c sunt planetele mai aproape de stea. (Litera a este rezervată vedetei și toți însoțitorii pe care i-ar putea avea.)
TESS găsește planetele monitorizând mari mări ale cerului timp de 27 de zile la un moment dat. Acesta detectează scăderea luminii stelelor când un exoplanet trece între noi și stea. De fiecare dată când o planetă trece prin fața stelei sale se numește tranzit. În acest caz, TESS a prins cele trei planete din sistemul TOI 700 tranzitând de mai multe ori.
Noul sistem și planeta sa sunt relativ apropiate din punct de vedere astronomic. Această apropiere este o parte cheie a misiunii TESS: nu numai că este concepută pentru a găsi planete de dimensiunea Pământului, ci și pentru a permite altor telescoape să facă observații de urmărire. Acest lucru a fost mai dificil cu cât este mai departe exoplaneta.
„TESS a fost proiectat și lansat special pentru a găsi planete de dimensiunea Pământului care orbitează stele din apropiere”, a declarat Paul Hertz, directorul diviziei de astrofizică la sediul NASA din Washington. „Planetele din jurul stelelor din apropiere sunt mai ușor de urmărit cu telescoape mai mari în spațiu și pe Pământ. Descoperirea TOI 700 d este o descoperire științifică cheie pentru TESS. Confirmarea dimensiunii planetei și a stării zonei locuibile cu Spitzer este un alt câștig pentru Spitzer, deoarece se apropie de sfârșitul operațiunilor științifice din ianuarie ”.
Steaua gazdă este o stea mică și răcoroasă M-pitică (pitică roșie) cu aproximativ 40% din masa Soarelui. Mărcile pe care studiile TESS le numesc sectoare și TOI 700 au apărut în mai multe sectoare în primul an de funcționare al TESS. Inițial, astronomii au identificat greșit steaua ca fiind mai asemănătoare cu Soarele nostru. Acest lucru a făcut ca planetele să pară mai mari și mai calde. În cele din urmă, eroarea a fost corectată, iar acum astronomii pot vedea că TOI 700 d se află în zona locuibilă.
„Când am corectat parametrii stelei, dimensiunile planetelor sale au scăzut și ne-am dat seama că cea mai exterioară era despre dimensiunea Pământului și în zona locuibilă”, a declarat Emily Gilbert, unul dintre cercetători și un student absolvent la Universitatea din Chicago.
O problemă cu exoplanetele care orbitează stele pitice roșii este înfiorătoare. Piticii roșii sunt de lungă durată, ceea ce îi face candidați interesanți pentru dezvoltarea vieții pe planetele lor. Însă pot manifesta o însuflețire semnificativă, uneori dublându-și puterea de energie în câteva minute, lucru care provoacă o mare dezbatere atunci când vine vorba de potențialul de locuit al planetelor lor. Dar, potrivit lui Gilbert, TOI 700 nu prezintă activitate flamândă.
„În plus, în 11 luni de date nu am observat nicio rafală de la stea, ceea ce îmbunătățește șansele ca TOI 700 d să fie locuibil și să faciliteze modelarea condițiilor sale atmosferice și de suprafață”, a spus Gilbert.
O altă problemă cu exoplanetele care orbitează stele pitice roșii este blocarea mareelor. Deoarece piticii roșii produc cu atât mai puțină energie decât o stea ca Soarele nostru, planetele trebuie să fie foarte aproape de ele pentru a fi în zona locuibilă. Dar această apropiere duce la blocarea mareelor, ceea ce ar putea diminua șansele de locuință. Potrivit echipei din spatele acestei lucrări, care a prezentat-o în cadrul reuniunii anuale a American Astronomical, aceste planete sunt aproape sigur blocate în mod nejustificat.
Cea mai interioară planetă, TOI 700 b, are aproximativ aceeași dimensiune ca Pământul și orbitează la fiecare 10 zile. Planeta de mijloc, 700 c, este de 2,6 ori mai mare decât Pământul și completează o orbită la fiecare 16 zile. 700 c este probabil o lume dominată de gaze. 700 d este cu aproximativ 20% mai mare decât Pământul și completează o orbită în 37 de zile.
Din cauza semnificației acestei descoperiri - prima lume de pământ din zona locuibilă - oamenii de știință au dorit să fie siguri de asta. Din această nevoie de certitudine, o echipă de oameni de știință condusă de Joseph Rodriguez, de la Centrul pentru Astrofizică | Harvard și Smithsonian, au solicitat observații de urmat cu Spitzer pentru a confirma TOI 700 d.
Nu este prima dată când Telescopul spațial Spitzer al NASA a fost chemat să confirme descoperirea unui exoplanet, iar Spitzer a dat-o în cuie.
"Spitzer a văzut TOI 700 d tranzit exact atunci când ne așteptam."
Joseph Rodriguez, Harvard și SMithsonian Center for Astrophysics
„Având în vedere impactul acestei descoperiri - că este prima planetă TESS cu suprafață locuibilă - am dorit cu adevărat ca înțelegerea acestui sistem să fie cât mai concretă”, a spus Rodriguez. „Spitzer a văzut TOI 700 d tranzit exact când ne-am așteptat. Este un plus suplimentar la moștenirea unei misiuni care a ajutat la confirmarea a două dintre planetele TRAPPIST-1 și la identificarea altor cinci. ”
Spitzer a oferit o confirmare puternică a ceea ce a găsit TESS. Acesta a confirmat că tranzitul a fost, de fapt, o planetă, și nu o stea de companie mai mică și mai slabă. De asemenea, Spitzer a rafinat încrederea în măsurătorile TESS. Într-un comunicat de presă, NASA spune că Spitzer „și-a accentuat măsurătorile de <TOI 700 dins> perioada orbitală cu 56%, iar dimensiunea sa cu 38%.” Mai multe observații efectuate de un telescop mic de 1 metru la sol au oferit o confirmare suplimentară a descoperirii.
Dar chiar și cu toată această observație, astronomii sunt încă în primele etape ale studierii acestei planete și a sistemului său. Datorită apropierii sale, astronomii vor putea folosi telescoape la sol pentru a studia mai exact 700 de mase și pentru a confirma, sperăm, natura terestră sau gazoasă a celor trei exoplanete din sistem.
Privind mai departe, viitoarele telescoape - atât la sol, cât și telescoape spațiale - ar trebui să poată studia mai detaliat planetele, poate chiar să determine compoziția atmosferică a acestora. Dar în viitor. Deocamdată, informațiile pe care astronomii le au sunt valoroase: pot fi utilizate pentru modelarea planetelor și pentru a face predicții.
Cercetătorii de la Centrul de zbor spațial Goddard al NASA au creat deja 20 de modele de 700 de medii potențiale, pentru a vedea ce fel de condiții de presiune și temperatură ar putea duce la locuință. Dar orice ar fi modelat și orice observații viitoare vor găsi aproximativ 700 de zile, este probabil să fie foarte diferit de Pământ. O lume blocată în mod corect ar avea vreme și climă mult diferite.
„Este interesant pentru că, indiferent de ce vom afla despre planetă, va arăta complet diferit de ceea ce avem aici pe Pământ”.
Gabrielle Engelmann-Suissa, asistent de cercetare, conducător de echipă de modelare.
Modelele au un scop important în înțelegerea exoplanetelor precum TOI 700 d. Modelând atmosfera planetei, astronomii pot prezice cum ar arăta spectrele atmosferice. Aceste modele pot fi comparate cu spectre reale atunci când le obținem, pentru a le oferi astronomilor un fel de punct de plecare pentru a înțelege mai departe exoplaneta.
"Într-o zi, când avem spectre reale de la TOI 700 d, putem face backtrack, potriviți-le cu cel mai apropiat spectru simulat, și apoi potrivim asta cu un model", a declarat Gabrielle Engelmann-Suissa, asistent de cercetare la Goddard, care a condus echipa de modelare. . „Este interesant pentru că, indiferent de ce vom afla despre planetă, va arăta complet diferit de ceea ce avem aici pe Pământ”.
Echipa de modelare a produs 20 de modele diferite pentru 700 d. Într-o simulare, exoplaneta a avut o atmosferă densă, cu dioxid de carbon, dominată similar cu o tânără Marte. În acel model, partea cu stea avea un strat adânc de nori. Într-un alt model, planeta este o versiune a întregului pământ a Pământului, fără nor și cu vânturi care curg departe de partea de noapte a planetei, convergând pe partea stelară.
TESS este aproape la jumătatea misiunii sale de doi ani de a găsi exoplanete. Astronomii se așteaptă ca TESS să găsească 10.000 de planete și estimează că aproximativ 10 dintre aceștia ar putea face lumi asemănătoare Pământului în zonele locuibile ale stelelor precum Soarele nostru. TESS este condus și operat de MIT și administrat de Centrul de zbor spațial Goddard al NASA.
Mai Mult:
- Comunicat de presă: NASA Planet Hunter își găsește prima lume a zonei Habitable de pe Pământ
- NASA: TESS, satelitul de sondaj de tranzit a exoplanetelor
- Revista spațială: Acum, TESS este operațional, astronomii estimează că va găsi 14.000 de planete. 10 ar putea fi lumi asemănătoare pământului într-o zonă obișnuită a unei stele asemănătoare soarelui
