Mulțumesc în mare parte Telescopul spațial Kepler , numărul de planete extrasolare confirmate a crescut exponențial în ultimul deceniu. Și cu misiuni de generație următoare precum Satelit de cercetare exoplanetă în tranziție (TESS) deja pe orbită, mai multe planete candidate și confirmate sunt descoperite tot timpul – multe dintre ele, de asemenea, noi și interesante!
De fapt, una dintre cele mai recente descoperiri ale lui TESS include un sistem cu trei planete care orbitează o stea (L 98-59) situată la aproximativ 35 de ani lumină de Pământ. Una dintre planete, cunoscută ca L 98-59b , este între dimensiunile Pământului și Marte, ceea ce o face efectiv cea mai mică exoplanetă descoperită de TESS până în prezent. Descoperirea evidențiază, de asemenea, sofisticarea TESS și dublează numărul de exoplanete mici care sunt considerate demne de studii ulterioare.
Lucrarea care descrie descoperirea a apărut în cel mai recent număr al Jurnalul Astrofizic . Echipa internațională din spatele descoperirii a inclus mai mulți oameni de știință NASA, precum și cercetători de la Centrul Harvard-Smithsonian pentru Astrofizică, Institutul Kavli pentru Astrofizică și Cercetare Spațială și mai multe universități și observatoare din întreaga lume.
Veselin Kostov, astrofizician la Centrul de Zbor Spațial Goddard al NASA și la Institutul SETI, a fost autorul principal al lucrării de descoperire. După cum a explicat într-un recent NASA Comunicat de presă :
„Descoperirea este o mare realizare inginerească și științifică pentru TESS. Pentru studiile atmosferice ale planetelor mici, aveți nevoie de orbite scurte în jurul stelelor strălucitoare, dar astfel de planete sunt greu de detectat. Acest sistem are potențialul pentru studii viitoare fascinante.”
După cum atestă și numele, TESS vânează exoplanete folosind metoda cunoscută ca Fotometrie de tranzit (aka. Metoda de tranzit). Aceasta implică observarea stelelor îndepărtate pentru scăderi bruște de iluminare, care sunt indicii ale unei planete care trece prin fața stelei (adică în tranzit) în raport cu observatorul. Observând amploarea și frecvența căderilor, oamenii de știință sunt capabili să determine existența planetelor, precum și perioada și dimensiunea lor orbitală.
În timp ce această metodă este în prezent cea mai eficientă modalitate de detectare și confirmare a exoplanetelor, contabilizarea 3087 din cei peste 4000 care au fost descoperite până acum. Cu toate acestea, nu este foarte eficient când vine vorba de reperarea planetelor mai mici, stâncoase, precum Pământul. Faptul că TESS a reușit să găsească nu una, ci trei planete stâncoase care orbitează L 98-59 este o dovadă a sensibilității și capacității instrumentelor sale.
Cele trei planete descoperite în sistemul L98-59 de către satelitul Transiting Exoplanet Survey al NASA sunt comparate cu Marte și Pământ în ordinea mărimii crescătoare în această ilustrație. Credit: Centrul de zbor spațial Goddard al NASA
Aceste planete (care sunt desemnate L 98-59b, c și d) au aproximativ 0,8, 1,4 și 1,6 ori dimensiunea Pământului și orbitează foarte rapid în jurul stelei lor, cu o perioadă de 2,25, 3,7 și, respectiv, 7,45 zile. În rolul lui Jonathan Brande, coautor și astrofizician la NASA Goddard și la Universitatea din Maryland, explicat :
„Dacă aveți mai multe planete care orbitează într-un sistem, acestea pot interacționa gravitațional unele cu altele. TESS va observa L 98-59 în suficiente sectoare încât ar putea fi capabil să detecteze planete cu orbite în jur de 100 de zile. Dar dacă avem noroc cu adevărat, s-ar putea să vedem efectele gravitaționale ale planetelor nedescoperite asupra celor pe care le cunoaștem în prezent.
În timp ce L 98-59b reprezintă un nou record pentru TESS, fiind cu aproximativ 10% mai mic decât deținătorul recordului anterior pe care l-a descoperit, nu este cea mai mică exoplanetă descoperită până în prezent. Recordul acela merge la Kepler-37b , o exoplaneta stâncoasă situată la aproximativ 210 de ani lumină de Pământ, care este doar aproximativ o treime din dimensiunea Pământului și cu 20% mai mare decât Luna.
Cu toate acestea, descoperirea lui L 98-59b este făcută mai impresionantă dacă luați în considerare faptul că orbitează o stea de tip M (pitică roșie) care are aproximativ o treime din dimensiunea și masa Soarelui nostru. Această stea este semnificativ mai puțin strălucitoare decât Kepler-37, care este o stea de tip G (pitică galbenă) – similară cu Soarele nostru – chiar dacă L 98-59 este deosebit de strălucitoare pe măsură ce pitica roșie merge.
Combinată cu faptul că este situat relativ aproape de Sistemul nostru Solar, descoperirea unui sistem cu trei planete în jurul L 98-59 îl face un candidat atrăgător pentru observații ulterioare. Stelele de tip M sunt cel mai comun tip din Univers, reprezentând trei sferturi din stele numai din Calea Lactee.
Cercetări recente au descoperit, de asemenea, că acestea pot fi cel mai probabil loc pentru a găsi planete stâncoase acea orbită în zona locuibilă a stelei. Din această cauză, oamenii de știință sunt dornici să afle mai multe despre sistemele planetare care se formează în jurul acestui tip de stele. Acestea includ dacă planetele stâncoase care orbitează în jurul piticelor roșii ar fi capabile să-și păstreze atmosfera, având în vedere cantitatea de radiații la care ar fi supuse.
Din păcate, niciuna dintre aceste planete nu orbitează în zona de locuit L 98-59. De fapt, la distanța sa de steaua părinte, L 98-59b primește de douăzeci și două de ori cantitatea de energie radiantă pe care o primește Pământul de la Soare. Între timp, L 98-59c și d primesc aproximativ unsprezece, respectiv de patru ori mai multă radiație decât Pământul.
Cu toate acestea, toate acestea ocupă „ Zona Venus „, intervalul de distanțe la care o planetă cu o atmosferă asemănătoare Pământului ar putea experimenta un efect de seră fugitiv, transformându-l astfel într-o atmosferă asemănătoare lui Venus. Pe baza dimensiunii sale, L 98-59d ar putea fi fie o lume asemănătoare lui Venus, fie un mini-Neptun – care este un nucleu stâncos înconjurat de o înveliș gazos dens.
Ilustrație de artist a satelitului de cercetare exoplanetă în tranziție (TESS). Credite: NASA Goddard Space Flight Center
Indiferent, există încă șansa ca aceste planete să fie potențial locuibile, iar cercetările în curs de desfășurare vor răspunde la întrebări vitale despre acestea și despre alte lumi stâncoase care orbitează în jurul piticelor roșii din apropiere - cum ar fi Următorul b și sistemele cu șapte planete ale TRAPPIST-1 . În rolul lui Joshua Schlieder, astrofizician la NASA Goddard și coautor al lucrării, indicat :
„Dacă am privi Soarele din L 98-59, tranzitele pe Pământ și Venus ne-ar face să credem că planetele sunt aproape identice, dar știm că nu sunt. Avem încă multe întrebări despre de ce Pământul a devenit locuibil și Venus nu. Dacă putem găsi și studia exemple similare în jurul altor stele, cum ar fi L 98-59, putem dezvălui unele dintre aceste secrete.”
Din fericire, TESS va avea șansa de a observa sistemul de mai multe ori înainte de sfârșitul lunii. În prezent, TESS monitorizează regiuni de 24 x 96 de grade ale cerului sudic (alias sectoare) timp de 27 de zile o dată. Când primul său an de observații se va încheia în luna iulie, sistemul L 98-59 va fi apărut în șapte din cele 13 sectoare care alcătuiesc cerul sudic.
Se speră că acest lucru le va oferi astronomilor timp să perfecționeze ceea ce știu despre aceste trei planete confirmate și poate să găsească mai multe lumi în acel sistem. Având în vedere că toate cele trei orbitează cu „zona Venus” a stelei, orice orbită dincolo ar fi probabil în zona sa locuibilă.
Ilustrație de artist despre cum ar putea arăta sistemul TRAPPIST-1 dintr-un punct de observație lângă planeta TRAPPIST-1f (în dreapta). Credite: NASA/JPL-Caltech
Aceste observații vor ajuta, de asemenea, să se stabilească un catalog de planete stâncoase în jurul stelelor strălucitoare din apropiere. Când telescopul spațial James Webb (JWST) va ajunge în spațiu în 2021, va folosi capacitățile sale avansate de imagistică în infraroșu pentru a aduna informații despre atmosfera acestor planete și a le caracteriza.
Deoarece patru dintre lumi TRAPPIST-1 orbitează în HZ a stelei lor, ele sunt considerate candidați principali. Echipa lui Kostov sugerează că planetele L 98-59 sunt de asemenea. Aceste eforturi combinate ne vor aduce efectiv cu un pas mai aproape de a determina dacă există planete locuibile în vecinătatea noastră cosmică.
Lectură suplimentară: NASA