ה- TESS של נאס"א (לוויין סקר Exoplanet Survey) מצא את הכוכב הראשון בגודל כדור הארץ שלו שנמצא באזור המגורים של הכוכב המארח שלו. הממצא אושר באמצעות טלסקופ החלל שפיצר. כוכב לכת זה הוא אחד העולמות הבודדים בגודל כדור הארץ שנמצאו אי פעם באזור מגורים.
הכוכב נקרא TOI 700 ד והוא נמצא במרחק של כמאה שנות אור מכדור הארץ. הוא מקיף את TOI 700, כוכב M- ננס מגניב (גמד אדום) בקונסטלציה דוראדו. זהו תגלית מרכזית עבור TESS, מכיוון שהוא תוכנן להחליש את כוכבי הלכת בגודל כדור הארץ במערכות סולריות אחרות.
על ידי מוסכמות שמות אסטרונומיות, TOI 700 d הוא הכוכב הרביעי הרחוק ביותר מכוכבו. האותיות b ו- c הן כוכבי הלכת הקרובים יותר לכוכב. (האות א 'שמורה לכוכב ולכל בן לוויה שיש לו.)
TESS מוצא כוכבי לכת על ידי ניטור רוחות שמיים גדולות במשך 27 יום בכל פעם. הוא מגלה את הירידה באור הכוכבים כאשר מחוצה לו Exoplanet בינינו לבין הכוכב. בכל פעם שכוכב לכת עובר מול הכוכב שלו זה נקרא מעבר. במקרה זה, TESS תפסה את שלושת כוכבי הלכת במערכת TOI 700 העוברים מספר פעמים.
המערכת החדשה וכוכב הלכת שלה קרובים יחסית למונחים אסטרונומיים. קרבה זו היא חלק מרכזי במשימתה של TESS: לא רק שהיא נועדה למצוא כוכבי לכת בגודל כדור הארץ, אלא גם לאפשר לטלסקופים אחרים לבצע תצפיות מעקב. זה הופך להיות קשה יותר ככל שה Exoplanet נמצא רחוק יותר.
"TESS תוכנן והושק במיוחד כדי למצוא כוכבי לכת בגודל כדור הארץ המקיפים את הכוכבים הסמוכים," אמר פול הרץ, מנהל חטיבת האסטרופיסיקה במטה נאס"א בוושינגטון. "הכי קל לעקוב אחר כוכבי לכת סביב כוכבים סמוכים עם טלסקופים גדולים יותר בחלל וכדור הארץ. גילוי TOI 700 ד 'הוא ממצא מדעי מרכזי עבור TESS. אישור גודל פלנטה ומצב האזור המגורים שלו עם שפיצר הוא ניצחון נוסף עבור שפיצר כשהוא מתקרב לסיום פעולות המדע בינואר הקרוב. "
הכוכב המארח הוא כוכב M וגמד קטן וקריר (גמד אדום) בערך 40% ממסת השמש. החלקים שמחקי TESS נקראים מגזרים, ו- TOI 700 הופיעו במגזרים מרובים במהלך שנת הפעילות הראשונה של TESS. במקור, אסטרונומים זיהו לא נכון את הכוכב כדומה יותר לשמש שלנו. זה בתורו גרם לכוכבי הלכת להיראות גדולים וחמים יותר. בסופו של דבר, שגיאה תוקנה, וכעת אסטרונומים יכולים לראות כי TOI 700 ד 'נמצא באזור המגורים.
"כשתיקנו את הפרמטרים של הכוכב, גדלי כוכבי הלכת שלו צנחו והבנו שהחלק החיצוני ביותר הוא בגודל כדור הארץ ובאזור המגורים," אמרה אמילי גילברט, אחת החוקרות וסטודנטית לתואר שני באוניברסיטת שיקגו.
בעיה אחת עם exoplanets המקיף את הכוכבים הגמדים האדומים היא התלקחות. גמדים אדומים הם בעלי אורך חיים, מה שהופך אותם למועמדים מעניינים להתפתחות החיים בכוכבי הלכת שלהם. אך הם יכולים להפגין התלקחות משמעותית, ולעיתים הכפילה את תפוקת האנרגיה שלהם תוך דקות ספורות, דבר שגורם דיון רב בכל מה שקשור ליכולת ההימור של כוכבי הלכת שלהם. אך לדברי גילברט, TOI 700 ד אינו מציג פעילות מתרחבת.
"בנוסף, ב -11 חודשי נתונים לא ראינו התלקחויות מהכוכב, מה שמשפר את הסיכויים של TOI 700 ד 'למגורים ומקלים על מודל תנאי האטמוספירה והשטח שלו", אמר גילברט.
בעיה נוספת עם exoplanets המקיף את הכוכבים הגמדים האדומים היא נעילת גאות ושפל. מכיוון שגמדים אדומים מייצרים כל כך הרבה פחות אנרגיה מכוכב כמו השמש שלנו, כוכבי הלכת חייבים להיות קרובים מאוד אליהם כדי להיות באזור המגורים. אך קרבה זו מובילה לנעילה של גאות ושפל, מה שעלול להפחית את הסיכוי למגורים. לדברי הצוות שעומד מאחורי העבודה הזו, שהציג אותה בישיבה השנתית של האסטרונומיה האמריקאית, כוכבי הלכת האלה נעולים כמעט בוודאות.
כוכב הלכת הפנימי ביותר, TOI 700 ב, הוא בערך באותו גודל כמו כדור הארץ ומסלולו כל 10 ימים. כוכב הלכת האמצעי, 700 צלזיוס, גדול פי 2.6 מכדור הארץ ומשלים מסלול כל 16 יום. 700 צלזיוס הוא ככל הנראה עולם שנשלט על ידי גז. 700 ד 'גדול בכ -20% מכדור הארץ ומשלים מסלול תוך 37 יום.
בגלל המשמעות של תגלית זו - העולם הראשון בגודל כדור הארץ באזור המגורים - מדענים רצו להיות בטוחים בכך. בגלל צורך זה בוודאות, צוות מדענים בראשות ג'וזף רודריגז, מהמרכז לאסטרופיסיקה | הרווארד וסמיתסוניאן, ביקשו תצפיות מעקב עם שפיצר כדי לאשר את TOI 700 ד.
זו לא הפעם הראשונה שטלסקופ החלל שפיצר של נאס"א נקרא לאשר את גילויו של אקסופלאנט, וספיצר מסמר אותו.
"שפיצר ראה את TOI 700 ד מעבר בדיוק כשציפינו שהוא יבצע."
ג'וזף רודריגז, הרווארד ומרכז סמית'סוניאן לאסטרופיזיקה
"בהתחשב בהשפעת הגילוי הזה - שזה הכוכב הראשון של TESS בכוכב האדמה בגודל האדמה - באמת רצינו שהבנתנו את המערכת הזו תהיה כמה שיותר קונקרטית," אמר רודריגז. "שפיצר ראה את TOI 700 ד 'מעבר בדיוק כשציפינו ממנו. זו תוספת נהדרת למורשת המשימה שעזרה לאשר שניים מכוכבי הלכת TRAPPIST-1 ולזהות חמישה נוספים. "
שפיצר סיפק אישור חזק למה שמצאה TESS. זה אישר שהמעבר היה למעשה כוכב לכת, ולא כוכב לוויה קטן ועמום יותר. שפיצר גם זיקק את הביטחון במדידות TESS. בהודעה לעיתונות, נאס"א אומרת כי שפיצר "חידד את המדידות שלהם בתקופת מסלול ה <TOI 700 d> ב 56% ואת גודלה ב 38%." תצפיות מעקב נוספות על ידי טלסקופ קטן שמקורו באדמה, סיפקו אישור נוסף לגילוי.
אבל אפילו עם כל ההתבוננות הזו, אסטרונומים עדיין נמצאים בשלבים המוקדמים של חקר כדור הארץ הזה ומערכתו. בזכות קרבתו, אסטרונומים יוכלו להשתמש בטלסקופים מבוססי קרקע כדי לחקור את המסה של 700 ד 'באופן מדויק יותר, ובתקווה לאשר את אופיים היבשתי או הגזי של שלושת האקסופלאנטים במערכת.
בהסתכלות קדימה קדימה, טלסקופים עתידיים - גם טלסקופים קרקעיים וגם טלסקופים חלליים - צריכים להיות מסוגלים ללמוד את כוכבי הלכת בצורה מעמיקה יותר, אולי אפילו לקבוע את הרכבם האטמוספרי. אבל זה בעתיד. לעת עתה, המידע שיש לאסטרונומים הוא בעל ערך: ניתן להשתמש בו כדי לדגמן את כוכבי הלכת ולבצע תחזיות.
חוקרים במרכז הטיסה בחלל Goddard של נאס"א כבר יצרו 20 דגמים של 700 סביבות פוטנציאליות, כדי לבדוק איזה סוג לחץ וטמפרטורות עלולים להוביל למגורים. אבל כל מה שהם מדגמים, וכל תצפיות המשך העתידיות שיגלו בערך 700 ד ', סביר להניח שהוא יהיה שונה מאוד מכדור הארץ. לעולם נעול היטב יש מזג אוויר ואקלים שונים בהרבה.
"זה מרגש כי לא משנה מה נגלה על כדור הארץ, הוא ייראה שונה לחלוטין ממה שיש לנו כאן על כדור הארץ."
גבריאלה אנגלמן-סוויסה, עוזרת מחקר, מובילת צוות דוגמנות.
המודלים משמשים מטרה חשובה להבנת exoplanets כמו TOI 700 ד. על ידי דוגמנות אטמוספירת כדור הארץ, אסטרונומים יכולים לחזות כיצד ייראה הספקטרום האטמוספרי. ניתן להשוות בין דגמים אלה לספקטרום הממשי כשאנחנו משיגים אותם, כדי לתת לאסטרונומים סוג של נקודת התחלה להבנת המשנה הלאה.
גבריאלה אנגלמן-סויסה, עוזרת מחקר בגודארד שהובילה את צוות הדוגמנות, אמרה: "יום אחד, כשיש לנו ספקטרום אמיתי מ- TOI 700 ד ', אנו יכולים לבצע מסלול אחורי, להתאים אותם לספקטרום המדומה הקרוב ביותר ואז להתאים את זה לדגם. . "זה מרגש כי לא משנה מה נגלה על כדור הארץ, הוא ייראה שונה לחלוטין ממה שיש לנו כאן על כדור הארץ."
צוות הדוגמנות ייצר 20 דגמים שונים עבור 700 ד '. בסימולציה אחת הייתה לאקסופלאנט אווירה צפופה ושולטת פחמן דו-חמצני הדומה למאדים צעיר. במודל זה, לצד הפונה לכוכב הייתה שכבה עמוקה של עננים. במודל אחר, הכוכב הוא גרסה ארצית של כדור הארץ, נטולת עננים ועם רוחות הזורמות מהצד הלילי של הכוכב, ומתכנסות לצד הכוכב.
TESS היא בערך חצי דרך המשימה השנתית שלה למצוא exoplanets. אסטרונומים מצפים מ- TESS למצוא 10,000 כוכבי לכת, והם מעריכים כי כעשרה מהם יכולים להיות עולמות דמויי כדור הארץ באזורי הכוכבים כמו השמש שלנו. TESS מובלת ומופעלת על ידי MIT, ומנוהלת על ידי מרכז טיסת החלל "גודארד" של נאס"א.
יותר:
- הודעה לעיתונות: צייד כוכבי הלכת של NASA מוצא את עולם האזור הראשון שלו בגודל האדמה
- נאס"א: TESS, הלוויין של סקר האקסופלנט המעבר
- מגזין החלל: כעת, כאשר TESS הוא מבצע, אסטרונומים מעריכים שהוא ימצא 14,000 כוכבי לכת. 10 עשויים להיות עולמות דמויי אדמה באזור הכוכב הדומה לשמש
