NASA’nın TESS (Transing Exoplanet Survey Satellite), dünya çapındaki ilk gezegenini ev sahibi yıldızının yaşanabilir bölgesinde buldu. Bulgu Spitzer Uzay Teleskobu ile doğrulandı. Bu gezegen, yaşanabilir bir bölgede şimdiye kadar bulunan dünya çapındaki dünyalardan sadece bir tanesidir.
Gezegene TOI 700 d denir ve Dünya'dan yaklaşık 100 ışıkyılı uzaklıktadır. Dorado takımyıldızında serin bir M-cüce (kırmızı cüce) yıldızı TOI 700'ün yörüngesinde. Bu, TESS için önemli bir keşiftir, çünkü diğer güneş sistemlerindeki Dünya boyutundaki gezegenleri ortaya çıkarmak için tasarlanmıştır.
Astronomik adlandırma kurallarına göre, TOI 700 d yıldızından dördüncü en uzak gezegendir. B ve c harfleri yıldıza daha yakın olan gezegenlerdir. (A harfi yıldız ve sahip olabilecekleri için ayrılmıştır.)
TESS, bir seferde 27 gün boyunca gökyüzünün büyük alanlarını izleyerek gezegenleri bulur. Bir dış gezegen bizim ve yıldız arasında geçtiğinde yıldız ışığındaki düşüşü algılar. Bir gezegen yıldızının önünden her geçtiğinde buna geçiş denir. Bu durumda, TESS, TOI 700 sistemindeki üç gezegeni birden çok kez geçtiğinde yakaladı.
Yeni sistem ve gezegeni astronomik açıdan nispeten yakın. Bu yakınlık TESS’in misyonunun önemli bir parçasıdır: sadece Dünya büyüklüğündeki gezegenleri bulmak için değil, aynı zamanda diğer teleskopların takip gözlemleri yapmasına izin vermek için tasarlanmıştır. Gezegen dışı gezegen ne kadar uzak olursa, bu daha da zorlaştı.
Washington'daki NASA Genel Merkezi'nde astrofizik bölüm direktörü Paul Hertz, “TESS özellikle yakın yıldızların etrafında dönen Dünya çapındaki gezegenleri bulmak için tasarlandı ve başlatıldı. “Yakın yıldızların etrafındaki gezegenleri, uzaydaki ve Dünyadaki daha büyük teleskoplarla takip etmek en kolay yoldur. TOI 700 d'yi keşfetmek, TESS için önemli bir bilim bulgusudur. Gezegenin büyüklüğünü ve yaşanabilir bölge durumunu Spitzer ile teyit etmek, bu Ocak ayında bilim operasyonlarının sonuna yaklaştığı için Spitzer için bir başka galibiyet. ”
Ev sahibi yıldız, Güneş'in kütlesinin yaklaşık% 40'ı kadar küçük, serin bir M-cüce (kırmızı cüce) yıldızdır. TESS çalışmalarının sektör olarak adlandırdığı alanlara ve TOI 700, TESS’in ilk faaliyet yılında çok sayıda sektörde yer aldı. Başlangıçta, gökbilimciler yıldızı Güneş'e daha çok benzeyen bir şekilde yanlış tanımladılar. Bu, gezegenlerin daha büyük ve daha sıcak görünmesini sağladı. Sonunda, hata düzeltildi ve şimdi gökbilimciler TOI 700 d'nin yaşanabilir bölgede olduğunu görebiliyorlar.
"Yıldızın parametrelerini düzelttiğimizde, gezegenlerinin boyutları düştü ve en dışının Dünya'nın büyüklüğü ve yaşanabilir bölgede olduğunu fark ettik," dedi Üniversitesi'nden araştırmacılar ve lisansüstü öğrenci Emily Gilbert. Chicago.
Kırmızı cüce yıldızların yörüngesindeki gezegenler ile ilgili bir sorun parlıyor. Kırmızı cüceler uzun ömürlüdür, bu da onları gezegenlerinde yaşamın gelişimi için ilginç adaylar haline getirir. Ancak, gezegenlerinin potansiyel yaşanabilirliği söz konusu olduğunda, büyük miktarda tartışma yaratabilir, bazen enerji çıktılarını birkaç dakika içinde iki katına çıkarabilirler. Ancak Gilbert'a göre, TOI 700 d alevlenme faaliyeti göstermiyor.
Gilbert, “Buna ek olarak, 11 aylık verilerde yıldızdan hiç parlama görmedik, bu da TOI 700 d'nin yaşanabilir olma şansını artırıyor ve atmosferik ve yüzey koşullarını modellemeyi kolaylaştırıyor” dedi.
Kırmızı cüce yıldızların etrafında dönen dış gezegenlerle ilgili bir başka sorun gelgit kilitleme. Kırmızı cüceler Güneşimiz gibi bir yıldızdan çok daha az enerji ürettiğinden, gezegenler yaşanabilir bölgede olmak için onlara çok yakın olmalıdır. Ancak bu yakınlık, yaşanabilirlik şansını azaltabilecek gelgit kilitlemesine yol açar. Amerikan Astronomi Yıllık Toplantısı'nda sergileyen bu çalışmanın arkasındaki ekibe göre, bu gezegenler neredeyse kesinlikle gelgit kilitli.
En içteki gezegen, TOI 700 b, Dünya ile yaklaşık aynı boyuttadır ve her 10 günde bir yörüngede bulunur. Orta gezegen, 700 c, Dünya'dan 2.6 kat daha büyük ve her 16 günde bir yörüngeyi tamamlıyor. 700 c muhtemelen gazın egemen olduğu bir dünyadır. 700 d Dünya'dan yaklaşık% 20 daha büyüktür ve 37 günde bir yörüngeyi tamamlar.
Bu keşfin önemi - yaşanabilir bölgedeki ilk Dünya büyüklüğündeki dünya - bilim adamları bundan emin olmak istediler. Bu kesinlik ihtiyacı nedeniyle, Astrofizik Merkezi'nden Joseph Rodriguez liderliğindeki bir bilim adamları ekibi | Harvard & Smithsonian, TOI 700 d'yi onaylamak için Spitzer ile takip gözlemleri istedi.
NASA’nın Spitzer Uzay Teleskobu ilk kez bir dış gezegen keşfinin doğrulanması için çağrılmadı ve Spitzer onu çiviledi.
“Spitzer, tam beklediğimiz zaman TOI 700 d geçişini gördü.”
Joseph Rodriguez, Harvard ve Smithsonian Astrofizik Merkezi
Rodriguez, “Bu keşfin etkisi - TESS’in ilk yaşanabilir bölge Dünya büyüklüğündeki gezegeni olduğu göz önüne alındığında - bu sistemi anlamamızın olabildiğince somut olmasını gerçekten istedik” dedi. “Spitzer tam olarak beklediğimiz zaman TOI 700 d geçişini gördü. Bu, TRAPPIST-1 gezegenlerinden ikisinin onaylanmasına ve beş tanesinin daha belirlenmesine yardımcı olan bir görevin mirasına harika bir ektir. ”
Spitzer, TESS'in bulduklarına dair güçlü bir onay verdi. Geçişin aslında daha küçük, daha sönük bir yıldız değil bir gezegen olduğunu doğruladı. Spitzer ayrıca TESS ölçümlerine olan güveni de artırdı. Bir basın bülteninde NASA, Spitzer'in “TOI 700 d'ler> yörünge dönemindeki ölçümlerini% 56 ve boyutunu% 38 oranında keskinleştirdiğini” söyledi. Küçük bir 1 metrelik yer tabanlı teleskopla daha fazla takip gözlemi, keşfin ek onayını sağlamıştır.
Ancak tüm bu gözlemlerde bile, gökbilimciler hala bu gezegeni ve sistemini incelemenin ilk aşamalarındalar. Yakınlığı sayesinde, gökbilimciler, 700 d kütleyi daha hassas bir şekilde incelemek ve sistemdeki üç dış gezegenin de karasal veya gazlı doğasını doğrulamak için yer tabanlı teleskoplar kullanabilecektir.
Daha ileriye bakacak olursak, gelecekteki teleskoplar - hem yer tabanlı hem de uzay teleskopları - gezegenleri daha ayrıntılı bir şekilde inceleyebilmeli, hatta belki de atmosferik kompozisyonlarını belirleyebilmelidir. Ama bu gelecekte olacak. Şimdilik, gökbilimcilerin sahip olduğu bilgiler değerlidir: gezegenleri modellemek ve tahminlerde bulunmak için kullanılabilir.
NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi’ndeki araştırmacılar, ne tür basınç ve sıcaklık koşullarının yaşanabilirliğe yol açabileceğini görmek için 700 d'lük potansiyel ortamlardan 20 model oluşturdular. Fakat ne olursa olsun modellerse ve gelecekteki takip gözlemleri 700 d civarında ne olursa olsun, Dünya'dan çok farklı olması muhtemeldir. Gelgitle kilitlenmiş bir dünya çok farklı hava ve iklime sahip olacaktı.
“Heyecan verici çünkü gezegen hakkında ne öğrenirsek öğrenelim, burada Dünya'da sahip olduğumuzdan tamamen farklı görünecek.”
Gabrielle Engelmann-Suissa, Araştırma Görevlisi, Modelleme Takım Lideri.
Modeller TOI 700 d gibi dış gezegenleri anlamada önemli bir amaca hizmet etmektedir. Gezegen atmosferini modelleyerek, gökbilimciler atmosfer spektrumlarının nasıl görüneceğini tahmin edebilirler. Bu modeller, astronomlara dış gezegenleri daha iyi anlamak için bir başlangıç noktası vermek üzere, onları elde ettiğimizde gerçek spektrumlarla karşılaştırılabilir.
Goddard'da modelleme ekibine liderlik eden bir araştırma görevlisi olan Gabrielle Engelmann-Suissa, “Bir gün, TOI 700 d'den gerçek spektrumlarımız olduğunda, bunları izleyebilir, en yakın simüle edilmiş spektrumla eşleştirebilir ve daha sonra bunu bir modelle eşleştirebiliriz” dedi. . “Heyecan verici çünkü gezegen hakkında ne öğrenirsek öğrenelim, burada Dünya'da sahip olduklarımızdan tamamen farklı görünecek.”
Modelleme ekibi 700 gün boyunca 20 farklı model üretti. Bir simülasyonda, dış gezegen, genç bir Mars'a benzeyen yoğun, karbondioksit hakim bir atmosfere sahipti. Bu modelde, yıldıza bakan tarafın derin bir bulut tabakası vardı. Başka bir modelde, gezegen, bulutsuz ve rüzgarlar, gezegenin gece tarafından akan, yıldız tarafında birleşen, tüm arazi versiyonudur.
TESS, iki yıllık dış gezegen bulma misyonunun yaklaşık yarısı. Gökbilimciler TESS'in 10.000 gezegen bulmasını bekliyorlar ve bunlardan yaklaşık 10 tanesinin Güneşimiz gibi yıldızların yaşanabilir bölgelerinde Dünya benzeri dünyalar olabileceğini tahmin ediyorlar. TESS, MIT tarafından yönetilir ve işletilir ve NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi tarafından yönetilir.
Daha:
- Basın Bülteni: NASA Planet Hunter 1. Dünya Büyüklüğünde Yaşanabilir Bölge Dünyasını Buldu
- NASA: TESS, Transing Exoplanet Survey Satellite
- Uzay Dergisi: Artık TESS Faaliyete Geçti, Gökbilimciler 14.000 Gezegen Bulacağını Tahmin Ediyorlar. Güneşli Bir Yıldızın Yaşanabilir Bölgesinde 10 Dünya Gibi Dünya Olabilir
