Коли NASA запустила TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) у 2018 році, вона мала конкретну мету. У той час як його попередник, космічний корабель Kepler, знайшов тисячі екзопланет, багато з них були масовими газовими гігантами. TESS був відправлений у космос з обіцянкою: знайти менші планети, подібні за розміром до Землі та Нептуна, на орбіті стійких зірок без особливого спалаху. Ці обмеження, сподівались астрономи, виявлять більше екзопланет, які є потенційно придатними для проживання.
Завдяки цьому відкриттю трьох нових екзопланет, TESS виконує свої обіцянки.
Три нові екзопланети - це не те, до чого ми звикли. Під час місії космічного корабля Kepler ми звикли до відкриттів екзопланет. Але планети здебільшого були більшими за Землю, і багато з них були газовими гігантами, гарячими Юпітерами тощо. Але ці три нові відрізняються: один трохи більший за Землю, а інші два приблизно вдвічі менші за Нептун, що в екзопланеті є невеликим.
Усі три орбіти слабкої прохолодної зірки під назвою TOI (TESS Object Of Interest) 270, що знаходиться приблизно в 73 світлових роках у сузір'ї Pictor. TOI 270 - карликова зірка типу М, яка на 40% менше, ніж наше Сонце, і за масою, і за розміром. Це також приблизно на третину прохолодніше, ніж Сонце. Три планети помірні в планетарному плані, але планети все ще досить гарячі порівняно із Землею, оскільки вони близькі до своєї зірки.
Три планети мають назву TOI 270 b, c і d, від внутрішньої до самої зовнішньої планети, згідно з умовами.
TOI 270 b - це, мабуть, скелястий світ, як Земля, але приблизно на 25% більший. На орбіту її зірки на відстані 0,03 АС потрібно лише 3,4 дня, приблизно в 13 разів ближче до її зірки, ніж Меркурій до Сонця. Команда TESS вважає, що вона в 1,9 рази масивніша за Землю.
На жаль, 270 б пече гаряче. Не так гаряче, як багато гарячих Юпітерів, які виявив Кеплер, але все ще занадто гаряче для життя, як ми це знаємо. Це рівноважна температура - температура перед будь-якими атмосферними впливами - 254 Цельсія (490 Ф.). Також вона пристосована до зірки.
Середня планета називається TOI 270 c, а її в 2,4 рази більша за Землю. Він орбітує зірку кожні 5,7 дня. Найбільш зовнішня планета, 270 д, в 2,1 рази більша від Землі і орбітує зірку кожні 11,4 дня. Вони називають ці дві планети "міні-Нептунами", оскільки вони складаються здебільшого з газу, і вони приблизно вдвічі менші за Нептун. Вони обидва також пристосовані до своєї зірки.
Найбільш зовнішня планета представляє особливий інтерес для вчених, оскільки це найпомірніша планета з трьох. Температура рівноваги TOI 270 d становить близько 66 градусів Цельсія (150 F,), як і раніше дуже жарко в земному плані, але досить помірна, щоб бути рідкісною для екзопланет.
Нова робота, в якій викладені ці висновки, опублікована в журналі Nature Astronomy. Документ має назву "Супер-Земля та два субнептуни, що перебувають через сусідній і тихий М-карлик TOI-270."
"Ця система саме була розроблена TESS - маленькі, помірні планети, які проходять або проходять перед неактивною зіркою-господарем, якій не вистачає надмірної зоряної активності, наприклад спалахів", - сказав провідний дослідник Максиміліан Гюнтер, докторантура Торреса Співробітник Інституту астрофізики та космічних досліджень Массачусетського технологічного інституту (MIT) в Кембриджі. «Ця зірка тиха і дуже близька нам, а тому набагато яскравіша, ніж приймаючі зірки порівнянних систем. Завдяки розширеним спостереженням ми незабаром зможемо визначити склад цих світів, встановити, чи є атмосфера та які гази вони містять тощо.
Ці висновки цікаві тим, що наша Сонячна система не містить нічого подібного до двох міні-Нептунів чи субнептунів. Насправді планети розмірами від 1,5 до 2 разів перевищують розміри Землі дуже рідкісні і серед популяції екзопланет, наскільки нам відомо.
"Цікавим аспектом цієї системи є те, що її планети долають чітко встановлений розрив у відомих планетарних розмірах", - сказав співавтор Фран Позуелос, докторантура з університету Льєжа в Бельгії. «Нечасто планети мають розміри від 1,5 до двох разів більше розмірів Землі з причин, ймовірно пов'язаних із способом формування планет, але це все ще дуже суперечлива тема. TOI 270 - це відмінна лабораторія для вивчення меж цього розриву і допоможе нам краще зрозуміти, як планетарні системи формуються та розвиваються ».
Астрономи сподівалися, що TESS знайде такі типи планет, щоб інші телескопи могли робити подальші спостереження. Зокрема, космічний телескоп Джеймса Вебба зможе ідентифікувати атмосферу деяких із цих планет.
"TOI 270 ідеально розташований на небі для вивчення атмосфери його зовнішніх планет з майбутнім космічним телескопом Джеймса Вебба NASA", - сказала співавтор Адіна Файнштейн, докторантка Чиказького університету. "Вебб це буде спостерігати протягом більше півроку, що може забезпечити дійсно цікаві порівняльні дослідження між атмосферами ТОІ 270 c і d".
Команда, що стоїть за цими результатами, вважає, що, хоча ці результати є захоплюючими, цієї Сонячної системи є більше. Додаткове спостереження може виявити інші планети. Можливо, є ще одна скеляста планета, що знаходиться далі від зірки, ніж TOI 270 d. Якщо так, то може бути ще помірніше. І якщо він має скелясте ядро та атмосферу, він може утримувати рідку воду на своїй поверхні.
Це хвилюючі часи в дослідженнях екзопланет. З такими результатами, як і з часом Джеймс Вебб з часом з'явиться в Інтернеті, наше розуміння популяції екзопланет зростатиме як у швидкі, так і в межі.
Більше:
- Прес-реліз: Місія НАСА "TESS" зафіксувала "Капелюшний трюк" з трьома новими світами
- Дослідницький документ: Супер-Земля та два суб-Нептуни, що перебувають поблизу тихого М карлика TOI-270
- НАСА ТЕСС
- Космічний журнал: Скільки планет збирається знайти TESS?
- Космічний журнал: Тепер, коли TESS працює, астрономи підрахували, що він знайде 14 000 планет. 10 Можуть бути земними світами в житловій зоні сонячної зірки
