Телескоп обстеження екзопланет НАСА з транзиту був запущений ще в квітні 2018 року. Після кількох місяців випробувань він був готовий розпочати картування південного неба, шукаючи планети, що обертаються навколо зірок порівняно поблизу.
Зараз ми трохи більше року перебуваємо в місії, а 18 липня TESS перенесла свою увагу на Північну півкулю, продовжуючи полювання на планети на північному небі.
У рамках цієї зміни НАСА оголосила кілька захоплюючих нових планет, які з'явилися TESS, включаючи пару світів у категоріях, яких раніше ніколи не бачили.
Скільки підтверджених екзопланет досі знайдено астрономами? На час цього запису в архіві екзопланет НАСА є каталог з 4 301 світом, про який ми знаємо дотепер. Майже стільки ж додаткових планетарних кандидатів.
Але за останній рік останній мисливець НАСА на планету, місія TESS, наполегливо працював, збираючи планети, щоб додати їх до цієї зростаючої бази даних. На півдорозі проходить дворічна основна місія, на якій було знайдено 993 світу-кандидата, а також 28 підтверджених планет.
Спершу трохи досвіду місії TESS, а потім ми перейдемо до нових результатів. Ми зробили цілий епізод на Kepler і TESS, але ось коротка версія.
Місія була запущена 18 квітня 2018 року, з метою виявити екзопланети, розташовані протягом приблизно 300 світлових років від Землі.
TESS слідує за 13,7-денною місячною резонансною орбітою, яка ніколи не застосовувалася на космічному кораблі. Це рівно половина орбітального періоду Місяця, завдяки чому гравітаційні сили на космічному кораблі приблизно врівноважуються.
У найближчій точці його орбіти, це лише 108 000 км над поверхнею Землі, ідеальний час для передачі всіх її даних. Тоді він досягає 373 000 км у високій точці своєї орбіти, регіоні, вільному від захопленого випромінювання в магнітосфері Землі.
TESS використовує чотири великі камери, які безперервно стежать за великою частиною неба протягом 27 днів. Потім він переносить погляд на інший регіон і знову дивиться ще 27 днів. Деякі регіони унікальні, але є частини, які перетинаються, і їх можна побачити навіть довше місяця.
Космічний апарат використовує метод транзиту для пошуку планет, спостерігаючи за невеликим зануренням яскравості, коли планета проходить перед своєю зіркою. Кількість занурень і тривалість часу, необхідного для її завершення, повідомляє астрономам, наскільки велика планета, і яка її орбіта.
Початкове заглиблення яскравості дає астрономам натяк на те, що планета може бути там, кандидатом. Астрономам потрібно бачити три транзити в даних TESS, оскільки інші природні явища можуть імітувати планетарний транзит, як змінна зірка або хмара пилу, що оточує зірку.
Тоді інші телескопи у всьому світі та в космосі (і навіть астрономи-аматори) продовжують спостерігати за цими зірками протягом місяців і років, працюючи над тим, щоб підтвердити, що планети є там і які їх фактичні орбітальні періоди.
На відміну від місії Кеплера, яка вивчала одну єдину пляму на небі протягом дуже тривалого періоду, і повертаючи планети за тисячі світлових років далеко від TESS, підбирає планетарних кандидатів, які знаходяться приблизно за 300 світлових років від Землі.
Це телескоп-шукач для наступного покоління масивних телескопів на Землі та в космосі, таких як Європейський надзвичайно великий телескоп та космічний телескоп Джеймса Вебба. Це інструменти, які зроблять далі спостереження та розкажуть нам більше про ці нововиявлені планети.
Місія ESA CHEOPS планується запустити наприкінці цього року, вона виконуватиме спостереження за виявленими до цього часу екзопланети-кандидатами, намагаючись зменшити їх розмір та орбітальний період. Завдяки CHEOPS кількість підтверджених екзопланет почне наздоганяти кількість планетарних кандидатів.
Давайте потрапимо на нові планети.
L 98-59
Приблизно місяць тому, 28 червня 2019 року, астрономи оголосили, що виявили найменший світ, який TESS коли-небудь бачив.
Зірку називають L 98-59, і це зірка М-карлика (або червона карликова зірка для нас, не астрономів), приблизно третина маси Сонця.
Наразі в системі виявлено три планети. Найближчий до зірки - L 98-59b, що становить лише 80% від розміру Землі, обертаючись навколо її зірки кожні 2,25 дня. Він отримує приблизно в 22 рази більше енергії від зірки, ніж Земля отримує від Сонця. Він трохи більший, ніж Марс.
Це не найменша планета, виявлена поки що, це Kepler-37b, який лише на 20% більший від Місяця Землі.
Друга планета в системі в 1,4 рази перевищує розмір Землі і орбітує кожні 3,7 дня. Зовнішня планета в 1,6 рази більша за Землю і орбітує кожні 7,5 днів.
Забудьте про заселення. Усі ці планети повністю випалені зіркою, і їх можна було б віднести до зони Венери. Вони могли бути більш житловими в минулому, але вони, мабуть, занадто гарячі для життя.
Тож давайте далі.
Gliese 357
31 липня 2019 року вчені оголосили нову планету на орбіті зірки Gleise 357. Це ще одна зірка М-карликів, і планета приблизно на 22% більша від Землі.
Що робить цю планету справді дивною, це те, що вона обертається приблизно в 11 разів ближче до своєї зірки, ніж Меркурій.
Перші екзопланети, виявлені навколо зірки головної послідовності, були гарячими Юпітерами. Планети з багатократною масою Юпітера, але орбітують лише за пару днів. Вони вважалися неможливими, але вони є.
Тепер астрономи знайшли гарячу надміру. Мега Меркурій?
Оскільки це зірка М-карлика, вона випромінює менше випромінювання, ніж Сонце, але орбіта така близька робить для гарячої планети.
Без атмосфери середня температура поверхні буде близько 254 Цельсія (або 490 градусів за Фаренгейтом). Це жарко, враховуючи, що середня температура Меркурія становить 167 Цельсія. Поставте поверх атмосферу, щоб захопити тепло, і цей світ буде шалено гарячим.
Хороша новина, що Gliese 357 знаходиться лише за 31 світловий рік від Землі, що робить його третьою найближчою знайденою екзопланетною системою. Це прекрасний приклад сусідніх планет, які TESS збирається знайти.
Астрономи знайшли ще більше планет у системі. Друга планета, 357с, має масу приблизно в 3,4 рази від Землі і обертається навколо зірки кожні 9,1 дня. Його середня температура ще гаряча, близько 127 Цельсія.
А тепер зауважте, що я сказав, що маса, а не розмір? Це тому, що 357c не було виявлено методом транзиту, воно не вишиковане, щоб пройти безпосередньо між нами та зіркою, як гаряча Земля 357b. Натомість астрономи використовували наземну обсерваторію для подальшого спостереження за спостереженнями методом радіальної швидкості.
Це астрономи, які вимірюють, як сама зірка тягнеться туди-сюди завдяки силі тяжіння своїх планет. Ця методика призвела до відкриття другої планети.
І це також призвело до відкриття третьої, ще більш інтригуючої планети: Gliese 357d.
Ця планета приблизно в 6,1 рази перевищує масу Землі і займає близько 55,7 днів для орбіти навколо зірки. Його середня температура становить близько -53 ° C, що, ймовірно, означає, що вона вкрита льодовиками та снігом, але теоретично все ще знаходиться в зоні заселення зірки залежно від того, наскільки щільна атмосфера.
Це супер Земля, приблизно вдвічі більша за Землю, але, ймовірно, зроблена з скелі, як наша власна планета.
TOI 270
Окрім оголошення про планети на Gliese 357, команда TESS оголосила про три додаткові планети навколо зірки UCAC4 191-004644, або TESS Object of Interest 270, або TOI 270, розташовану приблизно за 73 світлових років у сузір'ї Pictor.
Знову ж таки, це зірка М-карликів, що має близько 40% маси та розміру Сонця та значно більш прохолодну температуру поверхні.
Внутрішня планета, TOI 270 b - це, мабуть, скелястий світ, приблизно на 25% більший за Землю, і обертається навколо своєї зірки кожні 3,4 дня на відстані, 13 разів ближче Меркурія. Оскільки це транзит, вони не могли отримати масу безпосередньо, але, виходячи з симуляцій, це приблизно в 1,9 рази більше маси Землі.
Але це мерзотник, із середньою температурою 254 Цельсія.
Наступна планета в системі - TOI 270 c. Це в 2,4 рази більше, ніж Земля, орбіти кожні 5,7 днів, і їх можна охарактеризувати як міні-Нептун, імовірна маса якого приблизно в 7 разів перевищує Землю.
Третя планета, TOI 270 d, в 2,1 рази перевищує розмір Землі, орбітує кожні 11,4 дня і, ймовірно, у 2,1 рази перевищує розмір Землі. Знову ще один міні-Нептун, але із середньою температурою 66 Цельсія. Це гаряче, але не надто гаряче.
Звичайно, всі три планети, ймовірно, пристосовані до своєї зірки, а це означає, що вони завжди показують одну і ту ж сторону. Сторона до зірки гаряча, сторона від зірки - холодна. Але на термінаторі, краю планети між днем і вночі, може бути розумне місце.
У нас у Сонячній системі немає нічого подібного. Світ, який знаходиться між величиною та масою менших планет Землі та більших газових гігантів у зовнішній Сонячній системі. Це робить їх захоплюючою ціллю для наступного покоління телескопів, як Джеймс Вебб. 270 ТОІ буде півроку високо в небі для Вебба, тож він його вивчатиме широко.
Отже, ось ми. Минуло рік, як TESS почав займатися науковими операціями, повністю скануючи небо Південної півкулі та з'явивши майже 1000 кандидатів у планету та 28 підтверджених екзопланет.
Час дійсно летить. У ньому знайдені гарячі супермайстри, міні-нептуни, і тепер космічний апарат повертає погляд на північне небо, і, сподіваємось, знайде ще більше. Я не можу зачекати, щоб побачити, що з’явиться далі, і я впевнений, що я через рік поінформую вас ще про велике оновлення.
