НАСА-ин ТЕСС (транзитни сателит за истраживање егзопланета) пронашао је своју прву планету Земље која се налази у зони становања његове матичне звезде. Налаз је потврђен свемирским телескопом Спитзер. Ова планета је један од свега неколико света величине Земље икада пронадјених у насељеној зони.
Планета се зове ТОИ 700 д и удаљена је око 100 светлосних година од Земље. Орбитује ТОИ 700, цоол М-патуљак (црвени патуљак) звезда у сазвежђу Дорадо. Ово је кључно откриће за ТЕСС, јер је дизајниран да изазива планете величине Земље у другим соларним системима.
Према астрономским конвенцијама о именовању, ТОИ 700 д је четврта најудаљенија планета од своје звезде. Слова и б су планете ближе звезди. (Слово а резервисано је за звезду и све остале пратиоце.)
ТЕСС проналази планете надгледајући велике површине неба током 27 дана. Открива пад звездане светлости када егзопланета прође између нас и звезде. Сваки пут када планета прође испред своје звезде то се зове транзит. У овом случају, ТЕСС је ухватио три планете у систему ТОИ 700 током преласка више пута.
Нови систем и његова планета су релативно блиски у астрономском погледу. Та је близина кључни део ТЕСС-ове мисије: не само да је дизајнирана да пронађе планете величине Земље, већ и да омогући другим телескопима да прате праћења. То је отежало што се егзопланета више удаљава.
„ТЕСС је дизајниран и лансиран посебно како би пронашао планете величине Земље који круже око оближњих звијезда“, рекао је Паул Хертз, директор одјељења за астрофизику у сједишту НАСА-е у Васхингтону. „Планете око оближњих звезда најлакше су пратити већим телескопима у свемиру и на Земљи. Откривање ТОИ 700 д је кључни научни налаз за ТЕСС. Потврда величине планета и статуса зоне са Спитзером је још једна победа Спитзера када се приближи крају научних операција овог јануара. "
Звезда домаћин је мала, цоол М-патуљка (црвени патуљак), око 40% масе Сунца. Обрасци које ТЕСС студије називају секторима, а ТОИ 700 су се појавили у више сектора током прве године рада ТЕСС-а. Првобитно су астрономи погрешно идентификовали звезду као сличнију нашем Сунцу. То је заузврат учинило да планете изгледају веће и топлије. На крају је грешка исправљена и сада астрономи могу видети да је ТОИ 700 д у зони за становање.
"Када смо кориговали параметре звезде, величина њених планета је пала, и схватили смо да је најудаљенија величина Земље и у животној зони", рекла је Емили Гилберт, једна од истраживачица и студенткиња Универзитета Цхицаго.
Један проблем егзопланета који орбитирају око звијезда црвених патуљака је бљесак. Црвени патуљци су дуговјечни, што их чини занимљивим кандидатима за развој живота на њиховим планетама. Али они могу да покажу значајна бљескања, понекад удвостручујући своју производњу енергије у неколико минута, што изазива велику дебату када је у питању потенцијална употребљивост њихових планета. Али према Гилберту, ТОИ 700 д не показује страшну активност.
"Поред тога, за 11 месеци података нисмо видели бакље од звезде, што повећава изгледе да је ТОИ 700 д усељив и олакшава моделирање његових атмосферских и површинских услова", рекао је Гилберт.
Други проблем са егзопланетима на орбити око звезда црвених патуљака је закључавање плиме. Будући да црвени патуљци производе толико мање енергије од звезде као што је наше Сунце, планете морају бити веома близу да би биле у зони за становање. Али та близина доводи до закључавања плиме, што би могло умањити шансе за становање. Према тиму који стоји иза овог дела, који га је представио на Годишњем састанку америчког астронома, ове планете су готово сигурно уредно закључане.
Унутарња планета, ТОИ 700 б, је отприлике исте величине као и Земља и орбитира сваких 10 дана. Средња планета, 700 ц, 2,6 пута је већа од Земље и завршава орбиту сваких 16 дана. 700 ц је вероватно свет у коме доминира гас. 700 д је око 20% веће од Земље и заврши орбиту за 37 дана.
Због значаја овог открића - првог света величине Земље у насељеној зони - научници су желели да буду сигурни у то. Због те потребе за сигурношћу, тим научника који је предводио Јосепх Родригуез, из Центра за астрофизику | Харвард и Смитхсониан затражили су додатна запажања са Спитзером како би потврдили 700 ТОИ.
Није први пут да је НАСА-ин свемирски телескоп позван да потврди откриће егзопланете, а Спитзер га је забио.
"Спитзер је видео ТОИ 700 д у транзиту тачно када смо и очекивали."
Јосепх Родригуез, Харвард и СМитхсониан Центер за астрофизику
„С обзиром на утицај овог открића - да је то прва ТЕСС-ова планета величине насељене у Земљи - заиста смо желели да наше разумевање овог система буде што конкретније“, рекао је Родригуез. „Спитзер је видео ТОИ 700 д у транзиту тачно када смо и очекивали. То је сјајан додатак наслеђу мисије која је помогла да се потврде две планете ТРАППИСТ-1 и идентификују још пет. "
Спитзер је пружио снажну потврду онога што је ТЕСС пронашао. Потврдило је да је транзит у ствари планета, а не мања, потамњена звезда. Спитзер је такође побољшао поуздање у мерења ТЕСС-а. У саопштењу за штампу НАСА каже да је Спитзер "пооштрио своја мерења током орбиталног периода <ТОИ 700 д> за 56% и величине за 38%." Додатна потврда открића малог телескопа са 1 метра пружила је додатну потврду открића.
Али чак и уз све то посматрање, астрономи су још увек у раним фазама проучавања ове планете и њеног система. Захваљујући својој близини, астрономи ће моћи да користе земаљске телескопе да прецизније проуче 700 д масе и да се надају да ће потврдити земаљску или гасовиту природу све три егзопланете у систему.
Гледајући даље унапред, будући телескопи - и земаљски и свемирски телескопи - требали би бити у стању да детаљније проуче планете, можда чак и утврде њихов атмосферски састав. Али то је у будућности. За сада су драгоцене информације које имају астрономи: могу се користити за моделирање планета и предвиђања.
Истраживачи из НАСА-иног центра за свемирске летове Годдард већ су створили 20 модела 700 потенцијалних окружења како би видели какви услови притиска и температуре могу довести до усељивости. Али шта год да моделирају, и шта год будућа праћења утврде око 700 д, вероватно ће се разликовати од Земље. Свијет који је добро закључан имао би потпуно другачије вријеме и климу.
„Узбудљиво је јер без обзира шта сазнамо о планети, изгледаће потпуно другачије од онога што имамо овде на Земљи.“
Габриелле Енгелманн-Суисса, сарадница у истраживању, вођа тима за моделирање.
Модели служе важној сврси у разумевању егзопланета попут ТОИ 700 д. Моделирањем атмосфере планете астрономи могу предвидјети како би изгледали атмосферски спектри. Ови модели се могу упоредити са стварним спектрима када их добијемо, како би астрономима добили својеврсно полазиште за даље разумевање егзопланете.
"Једног дана, када имамо стварне спектре од ТОИ 700 д, можемо их повући, упоредити их са најближим симулираним спектром, а затим то прилагодити моделу", рекла је Габриелле Енгелманн-Суисса, асистенткиња у Годдарду која је водила тим за моделирање . „Узбудљиво је јер без обзира шта сазнамо о планети, изгледаће потпуно другачије од онога што имамо овде на Земљи.“
Моделарски тим произвео је 20 различитих модела за 700 д. У једној симулацији, егзопланета је имала густу атмосферу којом доминира угљендиоксид сличан младом Марсу. У том моделу, страна окренута звезди имала је дубок слој облака. У другом моделу, планета је копнена верзија Земље, без облака и са ветровима који се одливају од ноћне стране планете, конвергирајући се на звездану страну.
ТЕСС је отприлике на пола пута током своје двогодишње мисије проналаска егзопланета. Астрономи очекују да ће ТЕСС пронаћи 10.000 планета и процењују да би око 10 таквих могло да се наликује свету у обитавајућим зонама звезда попут нашег Сунца. ТЕСС води и руководи МИТ, а њиме управља НАСА-ин Годдард Центар за свемирске летове.
Више:
- Саопштења за јавност: НАСА Планет Хунтер пронашао је свој први животни простор величине Земље
- НАСА: ТЕСС, транзитни сателит за истраживање егзопланета
- Свемирски магазин: Сада када је ТЕСС оперативан, астрономи процењују да ће пронаћи 14.000 планета. 10 Могли би да буду земаљски светови у животној зони сунчане звезде
