Ανακαλύφθηκε η πρώτη ζώνη με δυνατότητα κατοίκησης και εξωπλανήτης μεγέθους γης με το Planet-Hunter TESS -
First Habitable-Zone, Earth-Sized Exoplanet Discovered With Planet-Hunter TESS
TOI 700, a planetary system 100 light-years away in the constellation Dorado, is home to TOI 700 d, the first Earth-size habitable-zone planet discovered by NASA’s Transiting Exoplanet Survey Satellite. Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center scitechdaily.com - 7spymania.com
Το TESS, το Transiting Exoplanet Survey Satellite, κυκλοφόρησε το 2018 με στόχο την ανακάλυψη μικρών πλανητών γύρω από τους κοντινότερους γείτονες του Ήλιου, αστέρια αρκετά φωτεινά για να επιτρέψουν την παρακολούθηση των χαρακτηριστικών των μαζών και των ατμοσφαιρών των πλανητών τους.
Η TESS έχει ανακαλύψει μέχρι στιγμής δεκαεπτά μικρούς πλανήτες γύρω από έντεκα κοντινά αστέρια που είναι νάνοι Μ - αστέρια που είναι μικρότερα από τον Ήλιο (λιγότερο από περίπου το 60% της μάζας του Ήλιου) και πιο κρύα (θερμοκρασίες επιφάνειας μικρότερες από περίπου 3900 kelvin). Σε μια σειρά τριών εφημερίδων που εμφανίστηκαν μαζί αυτόν τον μήνα, οι αστρονόμοι αναφέρουν ότι ένας από αυτούς τους πλανήτες, το TOI-700d, έχει μέγεθος Γης και βρίσκεται επίσης στην κατοικήσιμη ζώνη του αστεριού του. συζητούν επίσης το πιθανό κλίμα του.
Οι αστρονόμοι της CfA Joseph Rodriguez, Laura Kreidberg, Karen Collins, Samuel Quinn, Dave Latham, Ryan Cloutier, Jennifer Winters, Jason Eastman και David Charbonneau ήταν στις ομάδες που μελέτησαν TOI-700d, ένας από τους τρεις μικρούς πλανήτες σε τροχιά γύρω από ένα αστέρι Μ νάνου ( η μάζα του είναι 0,415 ηλιακές μάζες) που βρίσκονται εκατόν δύο έτη φωτός από τη Γη. Η ανάλυση δεδομένων TESS διαπίστωσε ότι τα προσωρινά μεγέθη των πλανητών έχουν περίπου Γήινο μέγεθος, 1,04, 2,65 και 1,14 Γήινες ακτίνες, αντίστοιχα, και τις περιόδους τροχιάς τους ως 9,98, 16,05 και 37,42 ημέρες, αντίστοιχα.
This illustration of TOI 700 d is based on several simulated environments for an ocean-covered version of the planet. Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center
Στο ηλιακό μας σύστημα, ο Ερμής περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο σε περίπου 88 ημέρες. Είναι τόσο κοντά στον Ήλιο που η θερμοκρασία του μπορεί να φτάσει πάνω από 400 Κελσίου. Αλλά επειδή αυτό το αστέρι Μ-νάνος ψύχει συγκριτικά την τροχιά του τρίτου πλανήτη του, παρόλο που είναι πολύ πιο κοντά στο αστέρι από ότι ο Ερμής στον Ήλιο, το τοποθετεί στην κατοικήσιμη ζώνη - την περιοχή εντός της οποίας οι θερμοκρασίες επιτρέπουν τα επιφανειακά ύδατα (εάν υπάρχουν) ) να παραμείνει υγρό όταν υπάρχει επίσης ατμόσφαιρα. Αυτό καθιστά αυτόν τον πλανήτη μεγέθους Γης TOI-700d ιδιαίτερα ενδιαφέρον ως πιθανό οικοδεσπότη ζωής.
Οι ανιχνεύσεις TESS ήταν συναρπαστικές αλλά αβέβαιες: τα σήματα ήταν αχνά και παρέμενε μια μικρή πιθανότητα ότι η ανίχνευση TOI-700d ήταν πλαστή. Λόγω της πιθανής σημασίας της εύρεσης ενός κοντινού πλανήτη μεγέθους Γης σε κατοικήσιμη ζώνη, οι επιστήμονες του TESS στράφηκαν στην κάμερα IRAC στο Διαστημικό Παρατηρητήριο Spitzer για επιβεβαίωση. Πριν απενεργοποιηθεί από τη NASA τον Φεβρουάριο του 2020, η κάμερα IRAC ήταν μακράν η πιο ευαίσθητη κάμερα υπερύθρων στο διάστημα.
A schematic of the planets around the nearby M dwarf star TOI-700, discovered by TESS. The third (the farthest planet from the star), TOI-700d, lies within the star’s habitable zone (shown in green). Using the IRAC camera on Spitzer, the team refined the planet’s mass as 2.1 Earth-masses and 1.14 Earth-radii. (The scale shows 0.2 astronomical units; AU being the average Earth-Sun distance.) Credit: Rodriguez et al 2020
Ένα σχηματικό σχήμα των πλανητών γύρω από το κοντινό αστέρι Μ νάνος TOI-700, που ανακαλύφθηκε από την TESS. Ο τρίτος (ο πιο μακρινός πλανήτης από το αστέρι), το TOI-700d, βρίσκεται μέσα στην κατοικήσιμη ζώνη του αστεριού (εμφανίζεται με πράσινο χρώμα). Χρησιμοποιώντας την κάμερα IRAC στο Spitzer, η ομάδα βελτίωσε τη μάζα του πλανήτη ως 2,1 γήινες μάζες και 1,14 γήινες ακτίνες. (Η κλίμακα δείχνει 0,2 αστρονομικές μονάδες · το AU είναι η μέση απόσταση Γης-Ήλιου.)
Η ομάδα TESS παρατήρησε το TOI-700 με το IRAC τον Οκτώβριο του 2019 και τον Ιανουάριο του 2020, αποκτώντας σαφείς ανιχνεύσεις των πλανητών με περίπου δύο φορές το σήμα-προς-θόρυβο του TESS, αρκετό για να δώσει 61% βελτίωση στην τροχιά του πλανήτη και να Βελτιώστε τη γνώση μας για τα άλλα χαρακτηριστικά της, βελτιώνοντας την ακτίνα όπως παραπάνω και θεωρούμε ότι η μάζα είναι 2,1 Γάζες. Τα αποτελέσματα, ειδικά σε σύγκριση με τις ιδιότητες άλλων πλανητών, υποδηλώνουν ότι αυτός ο πλανήτης μπορεί να είναι βραχώδης και πιθανό να είναι «παλιρροιακά κλειδωμένος» με τη μία πλευρά του πλανήτη να βλέπει πάντα το αστέρι.
Αν υπήρχε υγρό νερό στην επιφάνεια του TOI-700d, υποστηρίζουν οι αστρονόμοι, θα υπήρχαν επίσης σύννεφα που φέρουν νερό στην ατμόσφαιρα και η ομάδα χρησιμοποιεί μοντέλα κλιματικών συστημάτων για να εκτιμήσει τις πιθανές ιδιότητές του και τι πιο ευαίσθητες μετρήσεις μπορεί να βρουν. Συμπεραίνουν, ωστόσο, ότι οι εκκρεμείς διαστημικές αποστολές, συμπεριλαμβανομένης της JWST, πιθανότατα δεν θα έχουν την ευαισθησία να ανιχνεύσουν ατμοσφαιρικά χαρακτηριστικά με συντελεστή δέκα ή περισσότερων. Ωστόσο, οι λεπτομερείς μελέτες για το κλίμα θα βοηθήσουν τους αστρονόμους να περιορίσουν τα είδη των τηλεσκοπίων και των οργάνων που θα χρειαστούν για να διερευνήσουν αυτόν τον συναρπαστικό νέο γείτονα.
NASA’s Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) has discovered its first Earth-size planet in its star’s habitable zone, the range of distances where conditions may be just right to allow the presence of liquid water on the surface. Scientists confirmed the find, called TOI 700 d, using NASA’s Spitzer Space Telescope and have modeled the planet’s potential environments to help inform future observations. Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center
References:
“The First Habitable-zone Earth-sized Planet from TESS. I. Validation of the TOI-700 System” by Emily A. Gilbert, Thomas Barclay, Joshua E. Schlieder, Elisa V. Quintana, Benjamin J. Hord, Veselin B. Kostov, Eric D. Lopez, Jason F. Rowe, Kelsey Hoffman, Lucianne M. Walkowicz, Michele L. Silverstein, Joseph E. Rodriguez, Andrew Vanderburg, Gabrielle Suissa, Vladimir S. Airapetian, Matthew S. Clement, Sean N. Raymond, Andrew W. Mann, Ethan Kruse … Benjamin J. Shappee, Mackennae Le Wood and Jennifer G. Winters, 14 August 2020, The Astronomical Journal.
DOI: 10.3847/1538-3881/aba4b2
“The First Habitable-zone Earth-sized Planet from TESS. II. Spitzer Confirms TOI-700 d” by Joseph E. Rodriguez, Andrew Vanderburg, Sebastian Zieba, Laura Kreidberg, Caroline V. Morley, Jason D. Eastman, Stephen R. Kane, Alton Spencer, Samuel N. Quinn, Ryan Cloutier, Chelsea X. Huang, Karen A. Collins, Andrew W. Mann, Emily Gilbert, Joshua E. Schlieder, Elisa V. Quintana, Thomas Barclay, Gabrielle Suissa, Ravi kumar Kopparapu … Philip S. Muirhead, Elisabeth Newton, Mark E. Rose, Joseph D. Twicken and Jesus Noel Villaseñor, 14 August 2020, The Astronomical Journal.
DOI: 10.3847/1538-3881/aba4b3
“The First Habitable-zone Earth-sized Planet from TESS. III. Climate States and Characterization Prospects for TOI-700 d” by Gabrielle Suissa, Eric T. Wolf, Ravi kumar Kopparapu, Geronimo L. Villanueva, Thomas Fauchez, Avi M. Mandell, Giada Arney, Emily A. Gilbert, Joshua E. Schlieder, Thomas Barclay, Elisa V. Quintana, Eric Lopez, Joseph E. Rodriguez and Andrew Vanderburg, 14 August 2020, The Astronomical Journal.
DOI: 10.3847/1538-3881/aba4b4