NASA uusim planeedikütt on leidnud oma esimese planeedi ja mõni päev pärast seda teise. Astronoomid ootavad teistelt teleskoopidelt sõltumatut kinnitust, kuid tänu kandidaatide nimekirja 73 sügavale ja loendamisele võib liikuda suur hulk uusi planeete - muljetavaldav loom kosmoseteleskoobi jaoks, mis tegi oma esimese teaduspildi vähem kui kaks kuud tagasi.
Transiit Exoplanet Survey Satellite (TESS) käivitas selle aasta aprillis ja veetis paar kuud oma lõplikule orbiidile lennates, loopides umbes Kuuni ja siis tagasi Maale andmete edastamiseks. Sellest vaatepunktist viib TESS läbi kaheaastase uuringu, et skaneerida umbes 85 protsenti taevast. Orbitaalsel vaatluskeskusel on oodata tuhandete eksoplaneetide lähimaid ja säravamaid tähti - täiuslikke kandidaate suuremate teleskoopide abil edasiseks uurimiseks.
Kaks esimest TESS-i avastatud planeeti on tõepoolest kummalised maailmad. Üks näeb välja nagu miniatuurne Neptuun, kuid asub oma tähega palju lähemal, muutes selle kuumaks ja lenduvamaks kui meie Päikesesüsteemi suur sinine planeet. Teine on Maa suurune maailm, mis on lukustatud oma tähega nii tihedalt, et see läbib orbiidi kõigest 11 tunniga, muutes pinnatingimused eriti põrgulikuks.
Kuid tuhandetest eksoplaneetidest, mille TESS paljastab, on teadlased huvitatud vaid murdosa protsendist. MIT-i TESS huvipakkuvate objektide (TOI) huvijuhi Natalja Guerrero sõnul on kosmoseaparaat jahil umbes 50 planeedil, millest igaüks asub Maa raadiusest vähem kui neli korda ja on nende tähe asustatavas tsoonis. *
"Loodame, et leiame midagi enamat, kuid just seda me ootame, " sõnab Guerrero.
Ülemineva Exoplaneti uuringu satelliit (TESS) tegi teisipäeval, 7. augustil selle fotokaamera suure Magellani pilve (paremal) ja särava tähe R Doraduse (vasakul) pildi ainult ühe kaameraga ühe detektoriga. Raam on osa lõunapoolse taeva vaimus TESS, mis on hõivatud oma “esimese valguse” teaduspildis osana algsest andmekogumisringist. (NASA / MIT / TESS) Kuigi kogu eksoplaneetide kataloog aitab teadlastel õppida tundma planeetide jaotust galaktikas, on käputäis, mida Guerrero loodab kõige rohkem leida, ideaalseteks sihtmärkideks teise elu kandva maailma otsimisel. Planeet, mille maaraadius on alla nelja, on tõenäoliselt kivine ja kui see tiirleb ka tähest õigel kaugusel (mis sõltub tähe suurusest ja temperatuurist), võib see toetada vedelat pinnavett. Mitmed muud tegurid mõjutavad seda, kas elu võiks planeedil reaalselt eksisteerida - näiteks orgaaniliste ühendite arvukus -, kuid arvestades seda, mida me Maa kohta teame, näivad veega kaljused planeedid parimaks alustamiseks.
Lisaks on järgmise põlvkonna suurtel teleskoopidel võimalik neid planeete uurida viisil, mis on teleskoopidega tänapäeval võimatu. TESS leiab planeedid transiidimeetodi abil, mis otsib tähevalgusesse tilgutusi, mille on põhjustanud ees liikuv planeet. Kosmoseteleskoobi keerukad valguseandurid "suudavad tuvastada valguse hulga, mille koi blokeerib, kui see üle täiskuu lendab, " räägib Guerrero. Seetõttu saab iga planeet, mille TESS avastab, oma tähe ees meie perspektiivist mööda, mis annab võimaluse leida eesmärgid järgmiseks suureks sammuks maakera sarnase maailma jahtimisel: atmosfääride mõõtmine.
Et välja mõelda, millest eksoplaneedi atmosfäär koosneb, vajate spektromeetriks nimetatavat instrumenti, mis suudab analüüsida taevaobjektide keemilisi signatuure. Kui planeet möödub oma tähe ees, läbib osa tähevalgusest atmosfääri ja teatud valguse lainepikkused filtreeritakse välja konkreetsete elementide juuresolekul. Praegu on midagi sellist nagu Hubble'i kosmoseteleskoop, näiteks selliseid mõõtmisi saab teha ainult läheduses asuvate Jupiteri suuruste või suuremate planeetide jaoks. Kuid hiiglaslikud kosmoseteleskoobid - sellised nagu eelseisv James Webbi kosmoseteleskoop - tenniseväljaku suurune koletis, mis plaanitakse turule tooma 2021. aastal - suudavad eraldada väiksema planeedi atmosfääri läbiva valguse, et aru saada, millest planeedi õhk koosneb. . Õige teleskoobi ja tingimuste korral võib atmosfäär end ilmutada ja maailm, mille teada on Maa suurus, võib tõesti muutuda Maa-sarnaseks, kui selle atmosfäär on midagi sellist nagu meie.
TESS otsib planeete, mis on suhteliselt lähedal, umbes 330 valgusaasta jooksul, laiali põhja- ja lõunapoolkeral (kosmoseteleskoop otsib praegu lõunasse ja pöördub järgmisel aastal millalgi põhja poole). See lähenemisviis erineb NASA teisest suurest planeedi jahtimise kosmoseteleskoobist Kepler, mis on umbes neli aastat sama tähtede välja vahtinud. Kuigi Kepler suudab koguda piisavalt valgust 3000 valgusaasta kaugusel asuvate planeetide leidmiseks, leiab uus uuringumissioon koos TESS-iga läheduses asuvaid planeete kõikides taevakohtades.
Arecibo Puerto Rico ülikooli planeetide elujõulisuse labori direktor Abel Mendez peab seni leitud potentsiaalselt asustatavate planeetide kataloogi. Praegu on loendis kokku 55 planeeti, neist 22 Maa suurust, üks Marsi suurus ja 32 “Supermaad”, mis on umbes kaks korda suurem kui Maa. (Need on optimistlikud arvud - kõige rangemate kriteeriumide alusel teeb “elamiskõlbliku” lõike vaid 14 planeeti.)
Mendez ütleb, et tema arvates annab TESS "kümneid" uusi elamiskõlblikke eksoplaneete ja teleskoop laiendab ka tema meeskonna võimalusi mõnda neist kaugetest maailmadest uurida. Paarikümnest teadaolevast asustatavast planeedist on Arecibo vaateväljas vaid neli. "TESS pakub veel palju sihtmärke Arecibo ja paljude teiste teleskoopide järelvaatlusteks kogu maailmas, " ütleb Mendez.
Lisaks kaugete keskkondade uurimisele võivad kogu maailmas teleskoopidega tehtud järelvaatlused õpetada meile üllatavat kogust kaugeleulatuvate planeetide kohta. Võtke näiteks Pi Mensae c, mis on TESS-i avastatud esimene planeet. Maailm tiirleb tähe Pi Mensae ümber umbes 60 valgusaasta kaugusel ehk 350 triljoni miili kaugusel. See läbib orbiidi kõigest 6, 27 päevaga ja selle raadius on umbes kaks korda suurem kui Maa - kaks parameetrit, mida TESS saab mõõta, kui planeet möödub oma peremehe tähe ees.
Kuid on veel üks oluline osa andmetest, mida TESS ei saa mõõta: mass.
Planeedil Pi Mensae c on Maa mass ligi viis korda suurem. Selle arvu arvutamiseks pidid astronoomid vajutama vanu tähe andmeid. Pi Mensae ehk HD 39091 oli juba teada, et sellel on üks hiiglaslik planeet - kümme korda suurem Jupiteri massist. See planeet leiti 2001. aastal Anglo-Australian Planet Search (üks varasemaid eksoplaneetide jahirühmi) kaudu, mida nimetatakse radiaalseks kiiruseks. Radiaalse kiiruse meetodil vaadeldakse tähe liikumishäireid, mis võivad näidata, et planeet veab tähte oma raskusega. Meetod on eeskätt kasulik tohutute planeetide leidmiseks, kuid kui üks neist on avastatud, saab massi arvutamiseks kasutada radiaalse kiiruse mõõtmisi.
"Ehkki [uue] planeedi signaal on juba olemasolevates andmetes olemas, pole see kuigi suur, kuna planeet on nii väike, " ütleb Jennifer Burt, MIT Kavli astrofüüsika ja kosmoseuuringute instituudi järeldoktori Torrese järeldoktor, kes teeb koostööd - autoriks paberi, milles kirjeldatakse esimest TESS-planeeti.
Tehnikud töötavad enne käivitamist TESS-kosmoseteleskoobi valmimist. (NASA) Pärast Pi Mensae c massi määramist mõistsid astronoomid, et planeet sarnaneb tõenäoliselt pigem Neptuuni äärmiselt väikese variandiga kui Maa väga suure variandiga. Kuid mõne päeva jooksul pärast oma esimese planeedi väljakuulutamist oli TESS-i meeskond juba oma teise leidnud - ja see on tõesti imelik.
Planeedil tiirleb täht LHS 3844, mis on lahe väike täht, mida nimetatakse punaseks kääbuseks. Need lahedad väikesed tähed tähistavad universumi kõige rikkalikumaid tähti. Paljudel punastel kääbustel on planeete, mis tiirlevad mõne päevaga, kuid LHS 3844 ümber loodud hiljuti avastatud planeet viib oma orbiidi lõpule vaid 11 tunniga. Üks nädal Maal moodustab sellel planeedil 15 “aastat”, pannes selle üliväikese perioodi planeetide väikesesse klassi.
Alguses on TESS-i avastused sedalaadi planeetide suhtes kallutatud - korduv transiit üle tähe tähendab, et neid on lihtsam tuvastada. Kuna selle sektori TESS-i nimekirjas on endiselt kümneid tugevaid kandidaate, võiks nurga taga leiduda palju avastusi. Sellised varjatud planeedid kuhjuvad missiooni ajal kuhjaga, kuni ootame, et saaksime avastada rohkem Maa-sarnaseid maailmu, mis mõnesaja päeva jooksul tiirlevad nende tähtedest.
Kuid nagu Burt märgib, maalivad isegi kõlbmatud planeedid särava loo öisest taevast. Staar Pi Mensae, nüüd koos kahe teadaoleva planeediga, on piisavalt hele, et palja silmaga näha. Kui TESS-i esialgne kaheaastane missioon on läbi ja meeskond kavandab juba missiooni pikendamist, peaks meil olema hea arusaam sellest, millistel läheduses olevatel tähtedel on oma maailm.
“Selleks ajaks, kui TESS oma missiooni lõpetab, peaksite saama oma tagaaeda välja jalutada, suunata tähe poole ja teada, et selle ümber on planeete, ” räägib Burt. Võib-olla näeb üks neist planeetidest natuke isegi meie oma moodi välja.
* Toimetaja märkus, 28. september 2018: Selle artikli varasemas versioonis oli valesti öeldud, et TESS-i meeskond lootis leida elamiskõlblikust tsoonist umbes 50 planeeti, mille Maa mass on alla nelja korra, kuigi tegelikult oli see väiksem kui neli korda Maa raadiusest. Selle fakti parandamiseks on lugu redigeeritud.
