Χώρος

Εκπληκτικά ευρήματα του κυνηγού εξωπλανήτη της NASA: Τηλεσκόπιο TESS

Έχουν περάσει σχεδόν δέκα χρόνια από την έναρξη της αποστολής.NASA "Kepler". Από το 2009, αυτό το διαστημικό σκάφος έχει παρακολουθήσει εκατοντάδες χιλιάδες αστέρια στον δικό μας γαλαξία, μετρώντας το συνολικό ποσό της ροής φωτός για καθένα από αυτά και ψάχνοντας για οποιεσδήποτε ή και μικρές αλλαγές. Προς το τέλος της αποστολής, ο Kepler και οι πρόσθετες αποστολές του K2 ανακάλυψαν χιλιάδες νέους πλανήτες κοντά στα αστέρια έξω από το σύστημά μας, συμπεριλαμβανομένων πολλών δυνητικά κατοικημένων κόσμων με το μέγεθος της Γης.

Εάν ο Κέπλερ μας έδειξε ότι ο γαλαξίας μαςγεμάτο πλανήτες, η αποστολή του TESS - Transiting Satellite Survey - θα δείξει τους κόσμους διέλευσης κοντά στα αστέρια που είναι πιο κοντά μας. Αν υπάρχει κάποιος Γήινος κόσμος που περνάει μπροστά από το εγγενές αστέρι του σε σχέση με την οπτική μας, το TESS θα το δείξει. Για πρώτη φορά θα είμαστε σε θέση να δούμε την αφθονία των πλανητών που είναι κυριολεκτικά διάσπαρτες κάτω από τις μύτες μας.

Το τηλεσκόπιο TESS έχει ρυθμιστεί να λειτουργεί

Η αναζήτηση για Kepler ήταν μια καταπληκτική περιπέτεια: έψαξε σε ένα στενό οπτικό πεδίο που κάλυπτε απόσταση 3.000 έτη φωτός. Η κύρια αποστολή του ήταν να βλέπει συνεχώς το ίδιο οπτικό πεδίο εδώ και πολλά χρόνια. Αφού έπεσε συνολικά πάνω από 100.000 αστέρια, ο Kepler έψαχνε για συστηματικές, περιοδικές βυθίσεις στη συνολική ποσότητα φωτός που προέρχεται από κάθε αστέρι. Εάν ανιχνεύτηκε κάτι, ενδείκνυται ενδεχομένως η παρουσία ενός πλανήτη με μέγεθος και περίοδο βυθίσεων που αντιστοιχούν στην ακτίνα και την τροχιακή απόσταση από τον πλανήτη.

Αλλά το TESS είναι διαφορετικό. Αντί να μελετήσει μια στενή λωρίδα ουρανού, το TESS μελετά τον ουρανό εξ ολοκλήρου, κατά τομέα, προκειμένου να βρει πλανήτες κοντά στα αστέρια που βρίσκονται πιο κοντά μας. Εάν ένας πλανήτης ευθυγραμμιστεί σωστά μαζί μας γύρω από ένα αστέρι μέσα σε περίπου 200 έτη φωτός ευθυγραμμιστεί, το TESS θα το δει, καθορίζοντας την ακτίνα και την απόσταση από την τροχιά. Επιπλέον, κάθε ανακάλυψη TESS που μας δίνει έναν πλανήτη μας δίνει επίσης ένα σύστημα υποψηφίων, εξετάζοντας ποια μελλοντικά παρατηρητήρια - όπως το τηλεσκόπιο Space James του James Webb - θα μπορέσουν να βρουν σημάδια ζωής.

Το TESS ξεκίνησε τον Απρίλιο του 2018, ξεκινώντας την αναζήτησηνέους κόσμους. Η πρώτη συλλογή επιστημονικών δεδομένων ξεκίνησε τον Ιούλιο. Μετά από σχεδόν μισό χρόνο κυκλοφόρησε το πρώτο του σύνολο δεδομένων. Κατά τη διάρκεια της ζωής του, το TESS αναμένεται να βρει χιλιάδες νέους πλανήτες κοντά σε χιλιάδες αστέρια, από αεριωθούμενους μεγέθους του Δία έως μικρούς στερεούς κόσμους μεγέθους της Γης.

Κατά την εξέταση των πρώτων έξι τμημάτων, το TESS το βρήκε αυτό:

  • περισσότερους από 300 υποψήφιους πλανήτες.
  • 8 επιβεβαιωμένοι πλανήτες.
  • συμπεριλαμβανομένων πολλών γιγάντιων πλανητών.
  • μερικά από αυτά είναι ελαφρώς μεγαλύτερα από τη Γη.

Αλλά οι αριθμοί δεν κάνουν κάτι τέτοιο αναπάντεχο. Μόνο με την λεπτομερή εξέταση τους μπορούμε να εκτιμήσουμε τη φανταστική επιστήμη που μας προμηθεύει ο TESS.

Pi Mensae c

Ο πρώτος επιβεβαιωμένος πλανήτης ήταν Πι Mensae γπου περιστρέφεται γύρω από ένα αστέρι πολύ παρόμοιοστο δικό μας. Το Pi Mensae, κατά βάρος, είναι μόνο 10% μεγαλύτερο από τον ήλιο μας και 20% μεγαλύτερο σε μέγεθος. Είναι πολύ παρόμοιο με το αστέρι μας, αλλά το σύστημα του είναι πολύ διαφορετικό. Με την παρεμπόδιση ενός μικρού μέρους του φωτός του, το Pi Mensae c είναι πολύ κοντά στο αστέρι του, περιστρέφοντάς το με μια περίοδο μόνο 6,3 ημερών. Αυτό είναι περίπου διπλάσιο από την ακτίνα της Γης και σχεδόν πέντε φορές πιο μαζικό, γεγονός που υποδηλώνει μια αρκετά τυπική κατάσταση για καυτούς κόσμους κάπου μεταξύ της Γης και του Ποσειδώνα.

Αλλά αυτό δεν είναι τυπικό. είναι σημαντικό. Το 2001, ανακαλύφθηκε ένας μεγάλος πλανήτης που παραβιάζει την τροχιά του Pi Mensae: Pi Mensae b. Ήταν ένας από τους πιο μαζικούς πλανήτες που ανακάλυψαν ποτέ: 10 φορές τη μάζα του Δία. Η τροχιά του είναι πολύ εκκεντρική, οδηγεί την από τον Ήλιο (5.54 AU), αλλά οδηγεί πιο κοντά από τη Γη στον Ήλιο (1.21 AU) στο periastron.

Τώρα που η Pi Mensae c ανακάλυψε το TESS, εμείςγνώρισε τόσο έναν μακρινό όσο και έναν κοντινό πλανήτη σε ένα σύστημα με διαφορετικές ιδιότητες και τροχιές. Η βασική θεωρία είναι ότι οι γύρω πλανήτες σχηματίζονται σε σχεδόν τέλειες κυκλικές τροχιές, αλλά για να δημιουργήσουν έναν εκκεντρικό πλανήτη με μάζα του Δία (ή περισσότερα), κάτι έπρεπε να παρεμβληθεί σε αυτή τη διαδικασία.

Το σύστημα Pi Mensae είναι σήμερατο πιο ακραίο από όλα τα γνωστά από αυτή την άποψη και το μυστήριο του τρόπου με τον οποίο τέτοια συστήματα έρχονται σε αυτή τη διαμόρφωση πιθανότατα θα αποτελέσουν το αντικείμενο πολλών ερευνών και συζητήσεων στο μέλλον.

LHS 3884b

Ο πιο ακραίες πλανήτης ανιχνεύθηκε - LHS 3884βη οποία είναι μόνο ελαφρώς μεγαλύτερη από τη Γη με ακτίνα1.3 γήινη. Είναι τόσο κοντά στο γονικό αστέρι που κάνει μια στροφή κάθε 11 ώρες. Βρίσκεται σε απόσταση 49 ετών φωτός από εμάς, αυτός ο κόσμος είναι τόσο ζεστός που η πλευρά που βλέπει προς το αστέρι μπορεί να γεμίσει με πισίνες λιωμένης λάβα στα πιο καυτά μέρη. Αυτός ο κόσμος είναι τόσο ζεστός που τουλάχιστον θεωρητικά η ίδια η φυλή του είναι σε υγρή κατάσταση.

Αν και είναι απίθανο ένας πλανήτης με τέτοιαοι ιδιότητες της μάζας και της θερμοκρασίας έχουν μια ατμόσφαιρα, μπορεί ακόμα να υπάρχει σε μια λεπτή μορφή σε μόνιμη βάση, ανάλογα με τη χημική σύνθεση της επιφάνειας. Τα χαρακτηριστικά ενός τέτοιου συστήματος το καθιστούν ιδανικό υποψήφιο για τη μέτρηση του φάσματος απορρόφησης της ατμόσφαιρας. Εάν υπάρχει μια ατμόσφαιρα, μπορούμε να μάθουμε τι αποτελείται από τα τηλεσκόπια που έχουν γυρίσει σε αυτό.

HD 21749

Αυτό που είναι εντυπωσιακό, μας έδωσε ο TESSγειτονικό αστέρι, για το οποίο χρειάζεστε ένα μάτι και ένα μάτι: HD 21749. Σε περίπου 53 έτη φωτός, αυτό το αστέρι είναι μικρότερο και λιγότερο μαζικό από τον Ήλιο: περίπου 70% λιγότερο. Όντας ένα αστέρι της κατηγορίας Κ, δεν θα πρέπει να βομβαρδίζει τους πλανήτες παράλληλα με τις καταστροφικές αναβοσβήνειες ή να τις μπλοκάρει. εάν υπήρχε ένας κόσμος του μεγέθους της Γης στη σωστή απόσταση από αυτό το αστέρι, θα ήταν μια μεγάλη ευκαιρία για να γεννηθεί η ζωή πάνω σε αυτό.

Την παραμονή της ακαδημαϊκής ομάδας του νέου έτους Η TESS έχει κυκλοφορήσει ένα έγγραφο που αναγγέλλει την ανακάλυψη ενός πλανήτη σε τροχιά αυτού του άστρου: HD 21749β, με τροχιά 36 ημερών και ακτίνα 2.84 της γης. Αυτός ο κόσμος, λίγο μικρότερος από τον Ποσειδώνα, επιβεβαιώθηκε από τις επόμενες παρατηρήσεις, που κατέδειξαν ότι η μάζα του είναι 23,2 φορές η μάζα της Γης, γεγονός που το καθιστά μικρότερο, αλλά πιο μαζικό και πυκνότερο από τον Ουράνιο ή τον Ποσειδώνα.

Αυτό είναι ενδιαφέρον για διάφορους λόγους. Πρώτον, σε τέτοιες αποστάσεις η θερμοκρασία πρέπει να είναι ζεστή, αλλά όχι πολύ ζεστή: περίπου 150 βαθμούς Κελσίου. Δεύτερον, είναι ο πλανήτης μεγαλύτερης διάρκειας όλων των γνωστών μέσα σε 100 έτη φωτός από τη Γη. Και ίσως το πιο ενδιαφέρον είναι ότι υπάρχει ένας υπαινιγμός ενός σήματος - και ενός πιθανού υποψήφιου πλανήτη - στο σύστημα HD 21749. Ένας επιπλέον υποψήφιος, εάν επιβεβαιωθεί, θα έχει μια περίοδο 8 ημερών και ακτίνα περίπου ίση με εκείνη της γης.

Εάν υπάρχει αυτός ο πλανήτης, θα είναι ο πρώτος κόσμος των γήινων διαστάσεων που ανακαλύφθηκε από το TESS: τα μικρότερα από αυτά που βρήκε αυτό το τηλεσκόπιο.

Ο απώτερος στόχος του TESS είναι να βρει τη Γηκόσμους και συστήματα αστεριών που μπορεί να περιέχουν στερεούς, δυνητικά κατοικήσιμους κόσμους. Δεδομένου ότι το TESS έχει βελτιστοποιηθεί για να βρει τα πλησιέστερα αστέρια σε εμάς, οι μεγαλύτερες ανακαλύψεις του θα είναι μεταξύ των πρώτων στόχων για το μέλλον, τα πιο ισχυρά παρατηρητήρια που δεν μπορούν μόνο να βρουν αυτούς τους κόσμους αλλά και να μετρήσουν το ατμοσφαιρικό τους περιεχόμενο. Αν είμαστε τυχεροί, κάποιοι από αυτούς τους κόσμους θα περιέχουν νερό, μεθάνιο, διοξείδιο του άνθρακα ή ακόμα και οξυγόνο σε ατμόσφαιρες.

Κανείς δεν λέει ότι αυτοί οι κόσμοι θα είναι σίγουρααλλά το TESS θα μας φέρει ένα βήμα πιο κοντά στην εξεύρεση των πλησιέστερων κόσμων, που μπορεί να είναι η μεγαλύτερη ελπίδα της ανθρωπότητας για την εξεύρεση ζωής έξω από το ηλιακό μας σύστημα. Αυτοί οι κόσμοι που έχουμε βρει μέχρι στιγμής είναι απόλυτα αξιολάτρευτοι. Το TESS έχει ήδη αρχίσει να ανταποκρίνεται στις υψηλότερες προσδοκίες, ακόμη και λίγους μήνες μετά την έναρξη.

Φανταστείτε αν μπορούμε να βρούμε μια δεύτερη Γη μέσα σε περίπου 200 έτη φωτός από εμάς. Θα σχεδιάσουμε μια αποστολή; Πείτε στους μας συνομιλία στο τηλεγράφημα.