Nasin tranzitni teleskop za raziskovanje eksoplanetov je bil lansiran aprila 2018. Po nekaj mesecih testiranja je bil pripravljen začeti s kartiranjem južnega neba in iskati planete, ki krožijo okoli zvezd v sorazmerni bližini.
Zdaj smo na misijonu nekaj več kot eno leto in 18. julija TESS je svojo pozornost preusmeril na severno poloblo , ki nadaljuje lov na planete na severnem nebu.
Kot del tega premika je NASA objavila nekaj zanimivih novih planetov, ki jih je odkril TESS, vključno z nekaj svetovi v kategorijah, ki jih še nikoli nismo videli.
Koliko potrjenih eksoplanetov so astronomi do zdaj našli? V času tega posnetka ima Nasin arhiv Exoplanet katalog 4.301 svetov, ki jih do zdaj poznamo. S skoraj toliko dodatnimi planetarnimi kandidati.
Toda v zadnjem letu je NASA-in najnovejši lovec na planete, misija TESS, trdo delal in zbiral planete, da bi jih dodal tej rastoči bazi podatkov. To je na polovici svoje dvoletne primarne misije, do zdaj je bilo najdenih 993 svetov kandidatov in 28 potrjenih planetov.
Najprej malo ozadja o misiji TESS, nato pa bomo prešli na nove rezultate. Posneli smo celo epizodo o Keplerju in TESS, toda tukaj je kratka različica.
Misija se je začela 18. aprila 2018, s ciljem odkriti eksoplanete, ki se nahajajo znotraj približno 300 svetlobnih let od Zemlje.
TESS sledi 13,7-dnevni lunini resonančni orbiti, ki še nikoli ni bila uporabljena na misiji vesoljskega plovila. To je natanko polovica orbitalne dobe Lune, zaradi česar se gravitacijske sile na vesoljsko plovilo približno uravnotežijo.
Na najbližji točki svoje orbite je le 108.000 km nad površino Zemlje, kar je idealen čas za prenos vseh njenih podatkov. Nato na najvišji točki svoje orbite doseže 373.000 km, območje, ki je brez ujetega sevanja v zemeljski magnetosferi.
Umetnikova ilustracija tranzitnega satelita za raziskovanje eksoplanetov. Zasluge: NASA Goddard Space Flight Center
TESS uporablja štiri velike kamere, ki 27 dni neprekinjeno opazujejo velik del neba. Nato svoj pogled premakne v drugo regijo in ponovno gleda še 27 dni. Nekatere regije so edinstvene, vendar obstajajo deli, ki se prekrivajo in jih je mogoče videti tudi dlje kot mesec dni.
Vesoljsko plovilo uporablja tranzitno metodo za iskanje planetov, pri čemer opazuje rahel padec svetlosti, ko planet prehaja pred svojo zvezdo. Količina padca in čas, ki je potreben za dokončanje, astronomom pove, kako velik je planet in kakšna je njegova orbita.
Začetni padec svetlosti daje astronomom namig, da je planet morda tam, kandidat. Astronomi morajo v podatkih TESS videti tri prehode, saj lahko drugi naravni pojavi posnemajo planetarni tranzit, kot je spremenljiva zvezda ali oblak prahu, ki obdaja zvezdo.
Ilustracija tranzitne metode, kjer planet preide neposredno pred svojo zvezdo in jo rahlo zatemni. Zasluge: NASA
Nato drugi teleskopi po vsem svetu in vesolju (in celo amaterski astronomi) še naprej opazujejo te zvezde skozi mesece in leta ter si prizadevajo potrditi, da so planeti tam in kakšna so njihova dejanska orbitalna obdobja.
Za razliko od misije Kepler, ki je preučevala eno samo točko na nebu za res dolgo obdobje in odkrivala planete, oddaljene tisoče svetlobnih let, TESS pobira planetarne kandidate, ki so oddaljeni približno 300 svetlobnih let od Zemlje.
To je teleskop iskalnik za naslednjo generacijo masivnih zemeljskih in vesoljskih teleskopov, kot sta Evropski izjemno velik teleskop in vesoljski teleskop James Webb. To so instrumenti, ki bodo spremljali opazovanja in nam povedali več o teh novo odkritih planetih.
Umetnikov vtis o CHEOPS-u. Zasluge: Univerza v Bernu
ESA-jeva misija CHEOPS naj bi bila izstreljena pozneje v tem letu, sledila pa bo opazovanju do zdaj odkritih kandidatnih eksoplanetov, s čimer bo poskušala zožiti njihovo velikost in orbitalna obdobja. Zahvaljujoč CHEOPS-u bo število potrjenih eksoplanetov začelo dohitevati število planetarnih kandidatov.
Pojdimo na nove planete.
Umetnikova ilustracija treh planetov v sistemu L 98-59. Zasluge: NASA Goddard Space Flight Center
L 98-59
Pred približno mesecem dni, 28. junija 2019, so astronomi objavili, da so odkril najmanjši svet TESS je že kdaj videl.
Zvezda se imenuje L 98-59 in je zvezda M-pritlikavka (ali zvezda rdeča pritlikavka za nas, ki nismo astronomi), z približno tretjino mase Sonca.
V sistemu so doslej odkriti trije planeti. Najbližje zvezdi je L 98-59b, ki je le 80 % velikosti Zemlje in obkroži svojo zvezdo vsakih 2,25 dni. Od zvezde dobi približno 22-krat več energije kot Zemlja od Sonca. Je malo večji od Marsa.
Vendar to ni najmanjši planet, ki so ga odkrili do zdaj Kepler-37b , ki je le 20 % večja od Zemljine Lune.
Drugi planet v sistemu je 1,4-krat večji od Zemlje in kroži vsakih 3,7 dni. Zunanji planet je 1,6-krat večji od Zemlje in kroži vsakih 7,5 dni.
Pozabite na bivalnost. Vsi ti planeti so popolnoma požgani zaradi svoje zvezde in bi jih lahko uvrstili v območje Venere. V preteklosti bi lahko bili bolj primerni za bivanje, vendar so verjetno prevroči za življenje.
Torej gremo naprej.
Gliese 357
31. julija 2019, Znanstveniki so napovedali nov planet, ki kroži okoli zvezde Gleise 357 . To je še ena pritlikava zvezda M in planet je približno 22 % večji od Zemlje.
Kar naredi ta planet res čuden, je, da kroži približno 11-krat bližje svoji zvezdi kot Merkur.
Prvi eksoplaneti, ki so jih kdaj odkrili okoli zvezde glavnega zaporedja, so bili vroči Jupitri. Planeti z velikokratno maso Jupitra, a krožijo v le nekaj dneh. To se je zdelo nemogoče, a tam so.
Zdaj so astronomi našli vročo super zemljo. Mega Merkur?
Ilustracija sistema GJ 357. Zasluge: NASA-in Goddard Space Flight Center / Chris Smith
Ker je M-pritlikava zvezda, oddaja manj sevanja kot Sonce, a kroženje tako blizu povzroči vroč planet.
Brez atmosfere bo imela povprečno temperaturo površine približno 254 stopinj Celzija (ali 490 stopinj Fahrenheita). To je vroče, če upoštevamo, da je povprečna temperatura Merkurja 167 Celzija. Povrh tega postavite vzdušje, da ujame toploto, in ta svet bo noro vroč.
Dobra novica, Gliese 357 se nahaja le 31 svetlobnih let od Zemlje, zaradi česar je tretji najbližji najdeni eksoplanetarni sistem. To je odličen primer bližnjih planetov, ki jih bo TESS našel.
Tudi astronomi so v sistemu našli še več planetov. Drugi planet, 357c, ima maso približno 3,4-krat večjo od Zemlje in obkroži zvezdo vsakih 9,1 dni. Njegova povprečna temperatura je še vedno vroča, okoli 127 stopinj Celzija.
Zdaj opazite, da sem rekel masa in ne velikost? To je zato, ker 357c ni bil odkrit s tranzitno metodo, ni postavljen tako, da bi prešel neposredno med nami in zvezdo, kot je vroča Zemlja 357b. Namesto tega so astronomi uporabljali zemeljski observatorij za spremljanje opazovanj z uporabo metode radialne hitrosti.
Tam astronomi merijo, kako gravitacija njenih planetov vleče samo zvezdo naprej in nazaj. Ta tehnika je privedla do odkritja drugega planeta.
In to je vodilo tudi do odkritja tretjega, še bolj zanimivega planeta: Gliese 357d.
Ta planet ima približno 6,1-kratno maso Zemlje in potrebuje približno 55,7 dni, da kroži okoli zvezde. Njegova povprečna temperatura je približno -53C, kar verjetno pomeni, da je prekrita z ledeniki in snegom, vendar je teoretično še vedno znotraj bivalnega območja zvezde, odvisno od tega, kako gosta je atmosfera.
To je super Zemlja, približno dvakrat večja od Zemlje, vendar je verjetno narejena iz kamnin, kot je naš planet.
Ta infografika ponazarja ključne značilnosti sistema TOI 270, ki se nahaja približno 73 svetlobnih let od nas v južnem ozvezdju Pictor. Tri znane planete je odkril NASA-in transiting Exoplanet Survey Satellite s periodičnimi padci svetlobe zvezd, ki jih povzroča vsak krožeči svet. Vstavki prikazujejo informacije o planetih, vključno z njihovimi relativnimi velikostmi in njihovo primerjavo z Zemljo. Temperature, podane za planete TOI 270, so ravnotežne temperature, izračunane brez učinkov segrevanja morebitnih atmosfer. Zasluge: NASA-in Goddard Space Flight Center/Scott Wiessinger
TI 270
Poleg napovedi planetov na Gliese 357 je napovedala ekipa TESS trije dodatni planeti okoli zvezde UCAC4 191-004644 , ali TESS Object of Interest 270 ali TOI 270, ki se nahaja približno 73 svetlobnih let od nas v ozvezdju Pictor.
Ponovno je to M-pritlikava zvezda, ki ima le približno 40 % mase in velikosti Sonca ter veliko nižjo površinsko temperaturo.
Notranji planet, TOI 270 b, je verjetno skalnat svet, približno 25 % večji od Zemlje, ki kroži okoli svoje zvezde vsake 3,4 dni na razdalji, ki je 13-krat bližja od Merkurja. Ker gre za tranzit, niso mogli neposredno priti do mase, vendar je na podlagi simulacij približno 1,9-krat večja od mase Zemlje.
Ampak to je pekoč, s povprečno temperaturo 254 stopinj Celzija.
Naslednji planet v sistemu je TOI 270 c. Ta je 2,4-krat večji od Zemlje, kroži vsakih 5,7 dni in bi ga lahko opisali kot mini-Neptun z verjetno maso približno 7-krat večjo od Zemlje.
Tretji planet, TOI 270 d, je 2,1-krat večji od Zemlje, kroži vsakih 11,4 dni in je verjetno 2,1-krat večji od Zemlje. Spet še en mini-Neptun, vendar s povprečno temperaturo 66 stopinj Celzija. To je vroče, vendar ne prevroče.
Seveda so vsi trije planeti verjetno plimsko pritrjeni na svojo zvezdo, kar pomeni, da vedno kažejo isto stran. Stran proti zvezdi je vroča, stran stran od zvezde je hladna. Lahko pa bi bilo razumno mesto prav na terminatorju, na robu planeta med dnevom in nočjo.
V sončnem sistemu pravzaprav nimamo česa takega. Svet, ki je vmes med velikostjo in maso manjših zemeljskih planetov in večjih plinskih velikanov v zunanjem Osončju. Zaradi tega so zanimiva tarča za naslednjo generacijo teleskopov, kot je James Webb. TOI 270 bo za Webba visoko na nebu pol leta, zato ga bo obsežno preučeval.
Torej smo tukaj. Minilo je več kot leto dni, odkar je TESS začel svoje znanstvene operacije, v celoti pregledal nebo južne poloble in odkril skoraj 1000 planetarnih kandidatov in 28 potrjenih eksoplanetov.
Čas res beži. Našli so vroče superzemlje, mini-neptune, zdaj pa vesoljsko plovilo usmeri pogled proti severnemu nebu in upamo, da bo našlo še več. Komaj čakam, da vidim, kaj se bo zgodilo naprej, in prepričan sem, da vam bom čez eno leto dal še eno veliko posodobitev.
