Обзорный телескоп НАСА Transit Exoplanet был запущен еще в апреле 2018 года. После нескольких месяцев испытаний он был готов приступить к картированию южного неба в поисках планет, вращающихся вокруг звезд относительно близко.
Сейчас мы выполняем миссию чуть более года, и 18 июля TESS переключила свое внимание на Северное полушарие, продолжая охоту на планеты в северном небе.
В рамках этого сдвига НАСА объявило о нескольких новых захватывающих планетах, появившихся в TESS, включая пару миров в категориях, которые никогда раньше не видели.
Сколько подтвержденных экзопланет астрономы нашли к настоящему времени? На момент этой записи в архиве Exoplanet НАСА был каталог из 4301 мира, о котором мы знаем до сих пор. С почти таким же количеством дополнительных планетарных кандидатов.
Но за последний год последний охотник за планетами НАСА, миссия TESS, усердно трудился, собирая планеты, чтобы добавить в эту растущую базу данных. Он находится на полпути к своей двухлетней основной миссии, на данный момент найдено 993 мира-кандидата и 28 подтвержденных планет.
Сначала немного истории о миссии TESS, а затем мы перейдем к новым результатам. Мы сделали целый эпизод о Kepler и TESS, но вот короткая версия.
Миссия была начата 18 апреля 2018 года с целью обнаружения экзопланет, расположенных на расстоянии около 300 световых лет от Земли.
TESS следует 13,7-дневной лунной резонансной орбите, никогда ранее не использовавшейся на космическом корабле Это ровно половина орбитального периода Луны, что заставляет гравитационные силы на космическом корабле приблизительно уравновешиваться.
В ближайшей точке его орбиты она находится всего в 108 000 км над поверхностью Земли, что является идеальным временем для передачи всех ее данных. Затем он достигает 373 000 км в высшей точке своей орбиты, области, свободной от захваченного излучения в магнитосфере Земли.
TESS использует четыре большие камеры, которые непрерывно наблюдают большую часть неба в течение 27 дней подряд. Затем он переключает свой взгляд на другой регион и снова наблюдает еще 27 дней. Некоторые регионы уникальны, но есть части, которые перекрываются, и их можно увидеть даже дольше месяца.
Космический корабль использует метод транзита, чтобы найти планеты, наблюдая за небольшим падением яркости, когда планета проходит перед своей звездой. Величина падения и время, которое требуется для завершения, говорит астрономам, насколько велика планета и какова ее орбита.
Начальное падение яркости дает астрономам намек на то, что планета может быть там, кандидат. Астрономам необходимо видеть три транзита в данных TESS, поскольку другие природные явления могут имитировать планетарный транзит, как переменная звезда или облако пыли, окружающее звезду.
Затем другие телескопы по всему миру и в космосе (и даже астрономы-любители) продолжают наблюдать за этими звездами в течение месяцев и лет, пытаясь подтвердить, что планеты существуют и каковы их реальные орбитальные периоды.
В отличие от миссии Кеплера, которая изучала одно-единственное пятно в небе в течение очень долгого периода, и поднимая планеты за тысячи световых лет, TESS собирает кандидатов-планет, которые находятся в пределах примерно 300 световых лет от Земли.
Это лучший телескоп для следующего поколения массивных телескопов Земли и космоса, таких как Европейский экстремально большой телескоп и космический телескоп Джеймса Уэбба. Это инструменты, которые будут следить за наблюдениями и рассказывать нам больше об этих недавно открытых планетах.
Миссия ESA CHEOPS должна начаться в конце этого года, она будет следить за наблюдениями за обнаруженными экзопланетами-кандидатами, пытаясь сузить их размеры и периоды обращения. Благодаря CHEOPS количество подтвержденных экзопланет начнет догонять количество кандидатов на планету.
Давайте попадем на новые планеты.
Л 98-59
Около месяца назад, 28 июня 2019 года, астрономы объявили, что обнаружили самый маленький мир, который когда-либо видел TESS.
Звезда называется L 98-59 и является звездой М-карликов (или звездой красного карлика для нас, неастрономов), около трети массы Солнца.
На данный момент в системе обнаружены три планеты. Самый близкий к звезде L 98-59b, который составляет всего 80% от размера Земли, вращаясь вокруг своей звезды каждые 2,25 дня. Она получает примерно в 22 раза больше энергии от звезды, чем Земля получает от Солнца. Это немного больше, чем Марс.
Однако это не самая маленькая обнаруженная планета, это Kepler-37b, который всего на 20% больше земной Луны.
Вторая планета в системе в 1,4 раза больше Земли, и она вращается каждые 3,7 дня. Внешняя планета в 1,6 раза больше Земли и вращается вокруг 7,5 дней.
Забудьте о обитаемости. Все эти планеты полностью обожжены своей звездой и могут быть классифицированы в зоне Венеры. Они могли бы быть более обитаемыми в прошлом, но они, вероятно, слишком горячие для жизни.
Итак, давайте двигаться дальше.
Gliese 357
31 июля 2019 года ученые объявили о новой планете, вращающейся вокруг звезды Gleise 357. Это еще одна звезда M-карликов, и планета примерно на 22% больше Земли.
Что делает эту планету действительно странной, так это то, что она вращается примерно в 11 раз ближе к своей звезде, чем Меркурий.
Первыми экзопланетами, когда-либо обнаруженными вокруг звезды главной последовательности, были горячие Юпитеры. Планеты с массой Юпитера во много раз превосходят орбиту всего за пару дней. Это считалось невозможным, но они есть.
Теперь астрономы нашли горячую землю. Мега Меркурий?
Поскольку это звезда М-карлика, она излучает меньше радиации, чем Солнце, но вращение вокруг нее делает ее горячей планетой.
Без атмосферы средняя температура поверхности составит около 254 градусов Цельсия (или 490 градусов по Фаренгейту). Это жарко, учитывая, что средняя температура Меркурия составляет 167 по Цельсию. Добавьте к этому атмосферу, чтобы удержать тепло, и этот мир будет безумно горячим.
Хорошая новость: Gliese 357 расположен всего в 31 световом году от Земли, что делает его третьей ближайшей экзопланетной системой. Это отличный пример соседних планет, которые TESS собирается найти.
Астрономы нашли еще больше планет в системе тоже. Вторая планета, 357c, имеет массу примерно в 3,4 раза больше Земли и вращается вокруг звезды каждые 9,1 дня. Его средняя температура все еще горячая, около 127 по Цельсию.
Теперь обратите внимание, что я сказал, что масса, а не размер? Это потому, что 357c не был обнаружен с использованием метода транзита, он не предназначен для непосредственного прохождения между нами и звездой, как горячая Земля 357b. Вместо этого астрономы использовали наземную обсерваторию для наблюдения за наблюдениями с использованием метода лучевой скорости.
Здесь астрономы измеряют, как сама звезда дергается взад и вперед под действием силы тяжести своих планет. Эта техника привела к открытию второй планеты.
И это также привело к открытию третьей, еще более интригующей планеты: Gliese 357d.
Эта планета имеет в 6,1 раза большую массу Земли, и ей требуется около 55,7 дней, чтобы облететь вокруг звезды. Его средняя температура составляет около -53 ° С, что, вероятно, означает, что она покрыта ледниками и снегом, но теоретически она все еще находится в обитаемой зоне звезды в зависимости от толщины атмосферы.
Это супер-Земля, примерно в два раза больше Земли, но, вероятно, сделанная из камня, как наша собственная планета.
TOI 270
В дополнение к объявлению планет в Gliese 357 команда TESS объявила о трех дополнительных планетах вокруг звезды UCAC4 191-004644, или Объекта интереса TESS 270, или TOI 270, расположенных на расстоянии 73 световых лет от Земли в созвездии Пиктора.
Опять же, это звезда М-карлика, с массой и размером Солнца всего около 40%, а температура поверхности намного ниже.
Внутренняя планета, TOI 270 b, вероятно, представляет собой каменистый мир, примерно на 25% больше Земли, вращающийся вокруг своей звезды каждые 3,4 дня на расстоянии, в 13 раз ближе Меркурия. Поскольку это транзит, они не могли напрямую добраться до массы, но, исходя из симуляции, она примерно в 1,9 раза больше массы Земли.
Но это ожог со средней температурой 254 по Цельсию.
Следующая планета в системе - TOI 270 c. Это в 2,4 раза больше Земли, она вращается каждые 5,7 дня и может быть описана как мини-Нептун с вероятной массой примерно в 7 раз больше Земли.
Третья планета, TOI 270 d, в 2,1 раза больше Земли, она вращается каждые 11,4 дня и, вероятно, в 2,1 раза больше Земли. Опять еще один мини-Нептун, но со средней температурой 66 по Цельсию. Это горячо, но не слишком жарко.
Конечно, все три планеты, вероятно, прикреплены к своей звезде, что означает, что они всегда показывают одну и ту же сторону. Сторона к звезде горячая, сторона к звезде холодная. Но может быть разумное место прямо на терминаторе, на краю планеты между днем и ночью.
У нас на самом деле нет ничего подобного в Солнечной системе. Мир, который находится между размером и массой меньших земных планет и больших газовых гигантов во внешней Солнечной системе. Это делает их интересной целью для телескопов следующего поколения, таких как Джеймс Уэбб. TOI 270 будет высоко в небе для Уэбба в течение полугода, поэтому он будет активно его изучать.
Итак, мы здесь. Прошло больше года с тех пор, как TESS начал свою научную деятельность, полностью сканируя небеса Южного полушария и обнаружив почти 1000 кандидатов на планету и 28 подтвержденных экзопланет.
Время действительно летит. Он обнаружил горячие суперземли, мини-нептуны, и теперь космический корабль перевел взгляд на северное небо и, надеюсь, найдет еще больше. Я не могу дождаться, чтобы увидеть, что произойдет дальше, и я уверен, что я дам вам еще одно большое обновление через год.
