Όταν η NASA ξεκίνησε το TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) το 2018, είχε έναν συγκεκριμένο στόχο. Ενώ ο προκάτοχός του, το διαστημικό σκάφος Kepler, βρήκε χιλιάδες εξωπλανήτες, πολλοί από αυτούς ήταν τεράστιοι γίγαντες φυσικού αερίου. Το TESS στάλθηκε στο διάστημα με μια υπόσχεση: να βρει μικρότερους πλανήτες παρόμοιου μεγέθους με τη Γη και τον Ποσειδώνα, σε τροχιά γύρω από σταθερά αστέρια χωρίς πολύ φλεγμονή. Αυτοί οι περιορισμοί, όπως ελπίζουν οι αστρονόμοι, θα εντοπίζουν περισσότερους εξωπλανήτες που είναι δυνητικά κατοικήσιμοι.
Με αυτήν την ανακάλυψη τριών νέων εξωπλανητών, η TESS εκπληρώνει την υπόσχεσή της.
Οι τρεις νέοι εξωπλανήτες δεν είναι συνηθισμένοι. Κατά τη διάρκεια της αποστολής του διαστημικού σκάφους Kepler, εξοικειωθήκαμε με ανακαλύψεις εξωπλανητών. Αλλά οι πλανήτες ήταν ως επί το πλείστον μεγαλύτεροι από τη Γη, και πολλοί από αυτούς ήταν γίγαντες αερίου, καυτοί Δία και άλλα. Αλλά αυτά τα τρία νέα είναι διαφορετικά: το ένα είναι ελαφρώς μεγαλύτερο από τη Γη και τα άλλα δύο είναι περίπου διπλάσιο από το μέγεθος του Ποσειδώνα, το οποίο είναι μικρό σε όρους εξωπλανήτη.
Και τα τρία περιστρέφονται σε ένα αχνό, δροσερό αστέρι που ονομάζεται TOI (TESS Object of Interest) 270, περίπου 73 έτη φωτός μακριά στον αστερισμό Pictor. Το TOI 270 είναι ένα αστέρι νάνου τύπου Μ που είναι περίπου 40% μικρότερο από τον Ήλιο μας τόσο σε μάζα όσο και σε μέγεθος. Είναι επίσης περίπου το ένα τρίτο πιο δροσερό από τον Ήλιο. Οι τρεις πλανήτες είναι εύκρατοι σε πλανητικούς όρους, αλλά οι πλανήτες εξακολουθούν να είναι αρκετά καυτοί σε σύγκριση με τη Γη, επειδή είναι κοντά στο αστέρι τους.
Οι τρεις πλανήτες ονομάζονται TOI 270 b, c και d, από τον εσωτερικό έως τον εξόχως πλανήτη, σύμφωνα με τη σύμβαση.
Το TOI 270 b είναι πιθανώς ένας βραχώδης κόσμος σαν τη Γη, αλλά περίπου 25% μεγαλύτερος. Χρειάζονται μόνο 3,4 ημέρες για την τροχιά του αστεριού του, σε απόσταση 0,03 AU, περίπου 13 φορές πιο κοντά στο αστέρι του από τον υδράργυρο στον Ήλιο. Η ομάδα TESS υποθέτει ότι είναι περίπου 1,9 φορές πιο μαζική από τη Γη.
Δυστυχώς, τα 270 b είναι καυτά. Όχι τόσο ζεστό όσο πολλοί από τους καυτούς Δία που ανακάλυψε ο Κέπλερ, αλλά ακόμα πολύ ζεστός για τη ζωή όπως το ξέρουμε. Είναι η θερμοκρασία ισορροπίας - η θερμοκρασία πριν από οποιαδήποτε ατμοσφαιρική επίδραση - είναι 254 Κελσίου (490 F.) Είναι επίσης κλειδωμένη παλιρροιακά στο αστέρι.
Ο μεσαίος πλανήτης ονομάζεται TOI 270 c, και είναι 2,4 φορές μεγαλύτερος από τη Γη. Σε τροχιά γύρω από το αστέρι κάθε 5,7 ημέρες. Ο εξώτατος πλανήτης, 270 d, είναι 2,1 φορές μεγαλύτερος από τη Γη και περιστρέφεται γύρω από το αστέρι κάθε 11,4 ημέρες. Λένε αυτούς τους δύο πλανήτες «μίνι-Ποσειδώνες» επειδή αποτελούνται κυρίως από φυσικό αέριο και έχουν περίπου το μισό μέγεθος του Ποσειδώνα. Και οι δύο είναι παλιρροιακά κλειδωμένοι στο αστέρι τους.
Ο εξόχως απόκεντρος πλανήτης παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τους επιστήμονες, επειδή είναι ο πιο εύκρατος πλανήτης των τριών. Η θερμοκρασία ισορροπίας TOI 270 d είναι περίπου 66 Κελσίου (150 F,) ακόμα πολύ ζεστή σε γήινους όρους, αλλά αρκετά συγκρατημένη ώστε να είναι σπάνια για εξωπλανήτες.
Το νέο έγγραφο που περιγράφει αυτά τα ευρήματα δημοσιεύεται στο περιοδικό Nature Astronomy. Η εφημερίδα έχει τον τίτλο «Μια υπερ-Γη και δύο υπο-Ποσειδώνες που διέρχονται από τον κοντινό και ήσυχο Ν Νάνο TOI-270».
"Αυτό το σύστημα είναι ακριβώς αυτό που σχεδιάστηκε για να βρει το TESS - μικρούς, εύκρατους πλανήτες που περνούν ή διέρχονται μπροστά από ένα ανενεργό αστέρι ξενιστή, έναν που δεν έχει υπερβολική αστρική δραστηριότητα, όπως φωτοβολίδες", δήλωσε ο επικεφαλής ερευνητής Maximilian Günther, ένας Torres Postdoctoral Μέλος του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης (MIT) Kavli Institute for Astrophysics and Space Research στο Cambridge. «Αυτό το αστέρι είναι ήσυχο και πολύ κοντά μας, και ως εκ τούτου πολύ φωτεινότερο από τα αστέρια των συγκρίσιμων συστημάτων. Με εκτεταμένες παρατηρήσεις παρακολούθησης, σύντομα θα μπορέσουμε να προσδιορίσουμε τη σύνθεση αυτών των κόσμων, να διαπιστώσουμε εάν υπάρχουν ατμόσφαιρες και ποια αέρια περιέχουν και πολλά άλλα.
Αυτά τα ευρήματα είναι ενδιαφέροντα διότι το Ηλιακό μας Σύστημα δεν περιέχει τίποτα σαν τα δύο μίνι-Ποσειδώνα ή τα υπο-Ποσειδώνα. Στην πραγματικότητα, πλανήτες με μεγέθη μεταξύ 1,5 και 2 φορές το μέγεθος της Γης είναι πολύ σπάνιοι και στον πληθυσμό των εξωπλανητών, όσο γνωρίζουμε.
«Μια ενδιαφέρουσα πτυχή αυτού του συστήματος είναι ότι οι πλανήτες του διασχίζουν ένα καλά εδραιωμένο χάσμα σε γνωστά πλανητικά μεγέθη», δήλωσε ο συν-συγγραφέας Fran Pozuelos, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Πανεπιστήμιο της Λιέγης στο Βέλγιο. «Είναι ασυνήθιστο για τους πλανήτες να έχουν μεγέθη μεταξύ 1,5 και δύο φορές το μέγεθος της Γης για λόγους που πιθανώς σχετίζονται με τον τρόπο σχηματισμού των πλανητών, αλλά αυτό εξακολουθεί να είναι ένα εξαιρετικά αμφιλεγόμενο θέμα. Το TOI 270 είναι ένα εξαιρετικό εργαστήριο για τη μελέτη των περιθωρίων αυτού του κενού και θα μας βοηθήσει να κατανοήσουμε καλύτερα πώς σχηματίζονται και εξελίσσονται τα πλανητικά συστήματα. "
Οι αστρονόμοι ήλπιζαν ότι το TESS θα βρει αυτούς τους τύπους πλανητών, έτσι ώστε άλλα τηλεσκόπια να μπορούν να κάνουν παρατηρήσεις παρακολούθησης. Συγκεκριμένα, το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb θα είναι σε θέση να εντοπίσει την ατμόσφαιρα ορισμένων από αυτούς τους πλανήτες.
«Το TOI 270 βρίσκεται σε ιδανική τοποθεσία για να μελετήσει την ατμόσφαιρα των εξωτερικών πλανητών του με το μελλοντικό διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb της NASA», δήλωσε η συν-συγγραφέας Adina Feinstein, διδακτορική φοιτήτρια στο Πανεπιστήμιο του Σικάγο. "Θα είναι παρατηρήσιμο από το Webb για περισσότερο από μισό χρόνο, το οποίο θα μπορούσε να επιτρέψει πραγματικά ενδιαφέρουσες μελέτες σύγκρισης μεταξύ των ατμοσφαιρών των TOI 270 c και d."
Η ομάδα πίσω από αυτά τα αποτελέσματα πιστεύει ότι, αν και αυτά τα αποτελέσματα είναι συναρπαστικά, υπάρχουν περισσότερα σε αυτό το ηλιακό σύστημα. Πρόσθετη παρατήρηση μπορεί να αποκαλύψει άλλους πλανήτες. Ίσως, υπάρχει ένας άλλος βραχώδης πλανήτης πιο μακριά από το αστέρι από το TOI 270 d. Εάν ναι, μπορεί να είναι ακόμη πιο εύκρατο. Και εάν έχει έναν βραχώδη πυρήνα και μια ατμόσφαιρα, θα μπορούσε να φιλοξενήσει υγρό νερό στην επιφάνειά του.
Αυτές είναι συναρπαστικές στιγμές στην έρευνα του εξωπλανήτη. Με αποτελέσματα σαν αυτά και με το James Webb να έρχεται στο Διαδίκτυο τελικά, η κατανόησή μας για τον πληθυσμό του εξωπλανήτη θα αυξηθεί αλματωδώς.
Περισσότερο:
- Δελτίο Τύπου: Η αποστολή TESS της NASA «Hat Trick» με 3 νέους κόσμους
- Ερευνητικό έγγραφο: Μια υπερ-Γη και δύο υπο-Ποσειδώνες που διέρχονται από τον κοντινό και ήσυχο Ν Νάνο M TOI-270
- TESS της NASA
- Space Magazine: Πόσοι πλανήτες πρόκειται να βρει το TESS;
- Space Magazine: Τώρα που το TESS είναι λειτουργικό, οι αστρονόμοι εκτιμούν ότι θα βρουν 14.000 πλανήτες. 10 θα μπορούσαν να είναι γήινοι κόσμοι σε μια κατοικήσιμη ζώνη ενός αστεριού Sunlike
