Ευχαριστώ σε μεγάλο βαθμό στο Διαστημικό τηλεσκόπιο Kepler, ο αριθμός των επιβεβαιωμένων εξωηλιακών πλανητών αυξήθηκε εκθετικά την τελευταία δεκαετία. Και με αποστολές επόμενης γενιάς όπως το Διαμετακόμιση δορυφόρου Exoplanet Survey (TESS) ήδη σε τροχιά, περισσότεροι υποψήφιοι και επιβεβαιωμένοι πλανήτες ανακαλύπτονται συνεχώς - πολλοί από αυτούς είναι καινούργιοι και συναρπαστικοί!
Στην πραγματικότητα, μία από τις πιο πρόσφατες ανακαλύψεις του TESS περιλαμβάνει ένα σύστημα τριών πλανητών που περιστρέφεται γύρω από ένα αστέρι (L 98-59) που βρίσκεται περίπου 35 έτη φωτός από τη Γη. Ένας από τους πλανήτες, γνωστός ως L 98-59b, βρίσκεται μεταξύ των μεγεθών της Γης και του Άρη - καθιστώντας ουσιαστικά τον μικρότερο εξωπλανήτη που έχει ανακαλύψει η TESS μέχρι σήμερα. Η ανακάλυψη επισημαίνει επίσης την πολυπλοκότητα του TESS και διπλασιάζει τον αριθμό των μικρών εξωπλανητών που θεωρούνται άξιοι παρακολούθησης.
Το έγγραφο που περιγράφει την ανακάλυψη εμφανίστηκε στο πιο πρόσφατο τεύχος του Η Αστροφυσική Εφημερίδα. Η διεθνής ομάδα πίσω από την ανακάλυψη περιελάμβανε πολλούς επιστήμονες της NASA, καθώς και ερευνητές από το Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, το Kavli Institute for Astrophysics and Space Research και πολλά πανεπιστήμια και παρατηρητήρια από όλο τον κόσμο.
Ο Veselin Kostov, αστροφυσικός στο Κέντρο Διαστημικής Πτήσης Goddard της NASA και το Ινστιτούτο SETI, ήταν ο κύριος συγγραφέας στο έγγραφο ανακάλυψης. Όπως εξήγησε σε πρόσφατο δελτίο τύπου της NASA:
«Η ανακάλυψη είναι ένα μεγάλο μηχανικό και επιστημονικό επίτευγμα για το TESS. Για ατμοσφαιρικές μελέτες μικρών πλανητών, χρειάζεστε μικρές τροχιές γύρω από φωτεινά αστέρια, αλλά τέτοιοι πλανήτες είναι δύσκολο να εντοπιστούν. Αυτό το σύστημα έχει τη δυνατότητα για συναρπαστικές μελλοντικές μελέτες. "
Όπως επιβεβαιώνει το όνομα, το TESS κυνηγάει εξωπλανήτες χρησιμοποιώντας τη μέθοδο γνωστή ως Transit Photometry (γνωστή και ως Transit Method). Αυτό περιλαμβάνει την παρατήρηση μακρινών αστεριών για ξαφνικές βυθίσεις στον φωτισμό, οι οποίες είναι ενδείξεις ότι ένας πλανήτης περνά μπροστά από το αστέρι (δηλ. Διέρχεται) σε σχέση με τον παρατηρητή. Παρατηρώντας την έκταση και τη συχνότητα των βυθίσεων, οι επιστήμονες είναι σε θέση να προσδιορίσουν την ύπαρξη πλανητών, καθώς και την τροχιακή περίοδο και το μέγεθός τους.
Ενώ αυτή η μέθοδος είναι επί του παρόντος ο πιο αποτελεσματικός τρόπος ανίχνευσης και επιβεβαίωσης εξωπλανητών, αντιπροσωπεύουν 3087 από τους 4000 που έχουν ανακαλυφθεί μέχρι στιγμής. Ωστόσο, δεν είναι πολύ αποτελεσματικό όταν εντοπίζουμε μικρότερους, βραχώδεις πλανήτες όπως η Γη. Το γεγονός ότι το TESS δεν μπόρεσε να βρει έναν, αλλά τρεις βραχώδεις πλανήτες σε τροχιά γύρω από το L 98-59 είναι απόδειξη της ευαισθησίας και της ικανότητας των οργάνων του.
Αυτοί οι πλανήτες (οι οποίοι ορίζονται ως L 98-59b, c και d) έχουν περίπου 0,8, 1,4 και 1,6 φορές το μέγεθος της Γης και περιστρέφονται πολύ γρήγορα με το αστέρι τους με περίοδο 2,25, 3,7 και 7,45 ημερών, αντίστοιχα. Όπως εξήγησε ο Jonathan Brande, συν-συγγραφέας και αστροφυσικός της NASA Goddard και του Πανεπιστημίου του Maryland:
«Εάν έχετε περισσότερους από έναν πλανήτες σε τροχιά σε ένα σύστημα, μπορούν να αλληλεπιδρούν βαρυτικά μεταξύ τους. Το TESS θα παρατηρήσει το L 98-59 σε αρκετούς τομείς ώστε να μπορεί να ανιχνεύσει πλανήτες με τροχιές περίπου 100 ημέρες. Αλλά αν γίνουμε πραγματικά τυχεροί, μπορεί να δούμε τις βαρυτικές επιπτώσεις των μη ανακαλυφθέντων πλανητών σε αυτούς που γνωρίζουμε σήμερα. "
Ενώ το L 98-59b αντιπροσωπεύει μια νέα εγγραφή για το TESS, είναι περίπου 10% μικρότερο από τον προηγούμενο κάτοχο δίσκων που ανακάλυψε, δεν είναι ο μικρότερος εξωπλανήτης που έχει ανακαλυφθεί μέχρι σήμερα. Αυτό το ρεκόρ πηγαίνει στο Kepler-37b, έναν βραχώδη εξωπλανήτη που βρίσκεται περίπου 210 έτη φωτός από τη Γη και έχει μόνο περίπου το ένα τρίτο του μεγέθους της Γης και 20% μεγαλύτερο από τη Σελήνη.
Ωστόσο, η ανακάλυψη του L 98-59b γίνεται πιο εντυπωσιακή όταν σκεφτείτε το γεγονός ότι περιστρέφεται σε αστέρι τύπου Μ (κόκκινος νάνος) που είναι περίπου το ένα τρίτο του μεγέθους και της μάζας του Ήλιου μας. Αυτό το αστέρι είναι σημαντικά λιγότερο φωτεινό από το Kepler-37, το οποίο είναι ένα αστέρι τύπου G (κίτρινο νάνος) - παρόμοιο με τον Ήλιο μας - παρόλο που το L 98-59 είναι ιδιαίτερα φωτεινό όσο πηγαίνει ο κόκκινος νάνος.
Σε συνδυασμό με το γεγονός ότι βρίσκεται σχετικά κοντά στο Ηλιακό μας Σύστημα, η ανακάλυψη ενός συστήματος τριών πλανητών γύρω από το L 98-59 το καθιστά ελκυστικό υποψήφιο για παρακολούθηση παρατηρήσεων. Τα αστέρια τύπου Μ είναι ο πιο κοινός τύπος στο Σύμπαν, αντιπροσωπεύοντας μόνο τα τρία τέταρτα των αστεριών στον Γαλαξία μας.
Πρόσφατη έρευνα διαπίστωσε επίσης ότι μπορεί να είναι το πιο πιθανό μέρος για να βρείτε βραχώδεις πλανήτες που περιστρέφονται εντός της κατοικήσιμης ζώνης του αστεριού. Εξαιτίας αυτού, οι επιστήμονες είναι πρόθυμοι να μάθουν περισσότερα για τα πλανητικά συστήματα που σχηματίζονται γύρω από αυτόν τον τύπο αστεριών. Σε αυτά περιλαμβάνονται εάν οι βραχώδεις πλανήτες που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τους κόκκινους νάνους θα μπορούσαν να διατηρήσουν την ατμόσφαιρά τους, δεδομένης της ποσότητας της ακτινοβολίας στην οποία υπόκεινται.
Δυστυχώς, κανένας από αυτούς τους πλανήτες δεν βρίσκεται σε τροχιά εντός της κατοικήσιμης ζώνης L 98-59. Στην πραγματικότητα, σε απόσταση από το γονικό αστέρι, το L 98-59b λαμβάνει έως και είκοσι δύο φορές την ποσότητα ακτινοβολίας ενέργειας που παίρνει η Γη από τον Ήλιο. Εν τω μεταξύ, οι L 98-59c και d λαμβάνουν περίπου έντεκα και τέσσερις φορές περισσότερη ακτινοβολία από τη Γη, αντίστοιχα.
Ωστόσο, όλα αυτά καταλαμβάνουν τη «ζώνη της Αφροδίτης», το εύρος των αποστάσεων όπου ένας πλανήτης με μια γήινη ατμόσφαιρα θα μπορούσε να βιώσει ένα φαινόμενο θερμοκηπίου, μετατρέποντάς τον έτσι σε μια ατμόσφαιρα σαν την Αφροδίτη. Με βάση το μέγεθός του, το L 98-59d θα μπορούσε να είναι είτε ένας κόσμος που μοιάζει με Αφροδίτη είτε ένας μίνι-Ποσειδώνας - τον οποίο ένας βραχώδης πυρήνας περιβάλλεται από έναν πυκνό αέριο φάκελο.
Ανεξάρτητα, υπάρχει ακόμη η πιθανότητα αυτοί οι πλανήτες να είναι δυνητικά κατοικήσιμοι και η συνεχής έρευνα θα απαντήσει σε ζωτικές ερωτήσεις σχετικά με αυτούς και άλλους βραχώδεις κόσμους που περιστρέφονται γύρω από τους κόκκινους νάνους - όπως το Proxima b και t
«Αν είδαμε τον Ήλιο από το L 98-59, οι διαμετακόμιση από τη Γη και την Αφροδίτη θα μας οδηγούσαν να πιστεύουμε ότι οι πλανήτες είναι σχεδόν πανομοιότυποι, αλλά ξέρουμε ότι δεν είναι. Έχουμε ακόμα πολλές ερωτήσεις σχετικά με το γιατί η Γη έγινε κατοικήσιμη και η Αφροδίτη όχι. Εάν μπορούμε να βρούμε και να μελετήσουμε παρόμοια παραδείγματα γύρω από άλλα αστέρια, όπως το L 98-59, μπορούμε ενδεχομένως να ξεκλειδώσουμε μερικά από αυτά τα μυστικά. "
Ευτυχώς, το TESS θα έχει την ευκαιρία να παρατηρήσει το σύστημα πολλές φορές πριν από το τέλος του μήνα. Προς το παρόν, το TESS παρακολουθεί περιοχές 24 x 96 μοιρών του νότιου ουρανού (γνωστές και ως τομείς) για 27 ημέρες κάθε φορά. Όταν ολοκληρωθεί το πρώτο έτος των παρατηρήσεών του τον Ιούλιο, το σύστημα L 98-59 θα εμφανιστεί σε επτά από τους 13 τομείς που αποτελούν τον νότιο ουρανό.
Ελπίζεται ότι αυτό θα δώσει στους αστρονόμους χρόνο να βελτιώσουν ό, τι γνωρίζουν για αυτούς τους τρεις επιβεβαιωμένους πλανήτες και ίσως να βρουν περισσότερους κόσμους σε αυτό το σύστημα. Δεδομένου ότι και οι τρεις τροχιές με τη «Ζώνη Αφροδίτης» του αστεριού, οτιδήποτε θα ήταν σε τροχιά πέρα από αυτό θα ήταν πιθανότατα στην κατοικήσιμη ζώνη.
Αυτές οι παρατηρήσεις θα προχωρήσουν επίσης πολύ στη δημιουργία ενός καταλόγου με βραχώδεις πλανήτες γύρω από κοντινά, φωτεινά αστέρια. Όταν το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST) φτάσει στο διάστημα το 2021, θα χρησιμοποιήσει τις προηγμένες δυνατότητες απεικόνισης υπέρυθρης ακτινοβολίας για να συλλέξει πληροφορίες σχετικά με την ατμόσφαιρα αυτών των πλανητών και να τους χαρακτηρίσει.
Δεδομένου ότι τέσσερις από τους κόσμους του TRAPPIST-1 βρίσκονται σε τροχιά στο HZ του αστεριού τους, θεωρούνται πρώτοι υποψήφιοι. Η ομάδα του Κοστόφ προτείνει ότι οι πλανήτες L 98-59 είναι επίσης. Αυτές οι συνδυασμένες προσπάθειες θα μας φέρουν ουσιαστικά ένα βήμα πιο κοντά στο να προσδιορίσουμε αν υπάρχουν κατοικήσιμοι πλανήτες στην κοσμική γειτονιά μας.
