Najnovší lovec planéty NASA pravdepodobne našiel svoju prvú planétu a niekoľko dní po nej svoju druhú. Astronómovia čakajú na nezávislé potvrdenie od iných ďalekohľadov, ale preteky nových planét sa môžu dostať do hĺbky a počítať - kandidátsky zoznam 73 - pôsobivý ťah pre vesmírny ďalekohľad, ktorý získal svoj prvý vedecký obraz pred menej ako dvoma mesiacmi.
Prieskumný satelit satelitného prieskumu (TESS), ktorý bol spustený v apríli tohto roku, strávil niekoľko mesiacov lietaním na svoju poslednú obežnú dráhu, okolo kruhu až okolo Mesiaca a potom späť v tesnej blízkosti na prenos údajov na Zem. Z tejto výhody uskutoční spoločnosť TESS dvojročný prieskum, ktorý naskenuje asi 85 percent oblohy. Očakáva sa, že obežné observatórium uvidí tisíce exoplanet okolo najbližších a najjasnejších hviezd - ideálnych kandidátov na ďalšie štúdium pomocou väčších ďalekohľadov.
Prvé dve objavené planéty TESS sú skutočne podivné svety. Jeden vyzerá ako miniatúrny Neptún, ale sedí omnoho bližšie k svojej hviezde, vďaka čomu je horúci a prchavejší ako veľká modrá planéta našej slnečnej sústavy. Druhým je zemský svet uzamknutý v objatí so svojou hviezdou takou pevnou, že dokončí obežnú dráhu za pouhých 11 hodín, čím sú povrchové podmienky obzvlášť pekelné.
Ale z tisícok exoplanet, ktoré odhalí TESS, sa vedci zaujímajú predovšetkým o zlomok jedného percenta. Natalia Guerrero, zástupkyňa manažéra TESS Objects of Interest (TOI) na MIT, hovorí, že kozmická loď je skutočne na love asi 50 planét, z ktorých každá je menšia ako štvornásobok polomeru Zeme a v zóne obývateľnej ich hviezdou. *
"Dúfame, že tu nájdeme viac, ale to očakávame, " hovorí Guerrero.
Prieskumný satelit Transiting Exoplanet Survey (TESS) urobil tento snímok Veľkého magellanovho oblaku (vpravo) a jasnej hviezdy R Doradus (vľavo) iba jedným detektorom jednej zo svojich kamier v utorok 7. augusta. Rám je súčasťou riadok TESS na južnej oblohe zachytený vo svojom „prvom svetle“ vedeckého obrazu ako súčasť počiatočného kola zberu údajov. (NASA / MIT / TESS) Zatiaľ čo celý katalóg exoplanet pomôže vedcom dozvedieť sa o distribúcii planét v galaxii, hrsť, ktorú Guerrero dúfa, že nájde väčšinu, je ideálnym cieľom pri hľadaní iného života nesúceho život. Napríklad planéta, ktorá je menšia ako štyri polomery Zeme, je pravdepodobne skalnatá, a ak tiež obieha správnu vzdialenosť od svojej hviezdy (ktorá závisí od jej veľkosti a teploty), mohla by podporovať povrchovú kvapalnú tekutinu. To, či by život mohol existovať na planéte, ovplyvňuje celý rad ďalších faktorov - napríklad množstvo organických zlúčenín - ale vzhľadom na to, čo vieme o Zemi, sa zdá, že najlepšie miesto na začiatku sú skalné planéty s vodou.
Ďalej bude ďalšia generácia veľkých ďalekohľadov schopná študovať tieto planéty spôsobmi, ktoré sú dnes s ďalekohľadmi nemožné. TESS nájde planéty pomocou tranzitnej metódy, ktorá hľadá poklesy v hviezdach spôsobené planétou pohybujúcou sa vpredu. Sofistikované svetelné senzory na kozmickom ďalekohľade „dokážu zistiť množstvo svetla, ktoré mole blokuje, keď letí po splne, “ hovorí Guerrero. Preto každá planéta, ktorú objaví TESS, bude planéta, ktorá prechádza pred jej hviezdou z našej perspektívy, čo predstavuje príležitosť nájsť ciele pre ďalší veľký krok v hľadaní sveta podobného Zemi: meranie atmosféry.
Aby ste zistili, z čoho je atmosféra exoplanety vyrobená, potrebujete prístroj nazývaný spektrometer, ktorý dokáže analyzovať chemický podpis nebeských objektov. Keď planéta prechádza pred svojou hviezdou, časť hviezdneho svetla prechádza atmosférou a určité vlnové dĺžky svetla sú odfiltrované prítomnosťou špecifických prvkov. Práve teraz, s niečím ako Hubbleov vesmírny teleskop, sa také merania môžu robiť iba pre blízke planéty veľkosti Jupiter alebo väčšie. Obrovské vesmírne teleskopy - napríklad nadchádzajúci vesmírny teleskop James Webb Space Telescope, monstrózna veľkosť tenisového kurtu, ktorá sa má spustiť v roku 2021 -, budú schopné izolovať svetlo prechádzajúce atmosférou menšej planéty, aby zistili, z čoho je vzduch planéty vyrobený., So správnym ďalekohľadom a podmienkami by sa mohla atmosféra odhaliť a svet, ktorý poznáme, je Zemský, ktorý by sa skutočne mohol stať Zemou, keby mal atmosféru podobnú našej.
TESS hľadá planéty, ktoré sú pomerne blízko, asi za 330 svetelných rokov, rozptýlené po severnej a južnej pologuli (vesmírny ďalekohľad práve teraz hľadá juh a niekedy v budúcom roku sa otočí na sever). Tento prístup je na rozdiel od iného veľkého vesmírneho ďalekohľadu NASA, Kepler, ktorý hľadel na rovnaké pole hviezd asi štyri roky. Zatiaľ čo Kepler dokáže zhromaždiť dostatok svetla na nájdenie planét až do vzdialenosti 3000 svetelných rokov, nová prieskumná misia s TESS nájde blízke planéty na všetkých miestach oblohy.
Abel Mendez, riaditeľ laboratória pre planetárne bývanie na Univerzite v Portoriku v Arecibo, vedie katalóg doteraz nájdených potenciálne obývateľných planét. V súčasnosti je na zozname celkom 55 planét, s 22 Zemami, jednou Marsu a 32 „Super-Zem“, ktoré sú zhruba dvakrát väčšie ako Zem. (Jedná sa o optimistické čísla - podľa najprísnejších kritérií len „obývateľný“ rez vykoná iba 14 planét.)
Mendez hovorí, že je presvedčený, že TESS prinesie „desiatky“ nových obývateľných exoplanet a ďalekohľad rozšíri schopnosť svojho tímu študovať niektoré z týchto vzdialených svetov. Z niekoľkých desiatok známych obývateľných planét sú iba štyri v zornom poli Areciba. „TESS poskytne oveľa viac cieľov na následné pozorovania Areciba a mnohých ďalších ďalekohľadov po celom svete, “ hovorí Mendez.
Okrem sondovania vzdialených atmosfér nás môžu následné pozorovania ďalekohľadmi z celého sveta naučiť prekvapivé množstvo planét vzdialených od vzduchu. Vezmite napríklad Pi Mensae c, prvú planétu objavenú TESS. Svet obieha okolo hviezdy Pi Mensae vzdialenej asi 60 svetelných rokov alebo 350 biliónov kilometrov. Dokončí obežnú dráhu len za 6, 27 dní a má polomer asi dvakrát väčší ako Zem - dva parametre, ktoré môže TESS merať, keď planéta prechádza pred svojou hostiteľskou hviezdou.
Existuje však ďalší rozhodujúci bit údajov, ktorý TESS nedokáže zmerať: hmotnosť.
Planéta Pi Mensae c má takmer päťnásobok hmotnosti Zeme. Na výpočet tejto hodnoty museli astronómovia ponoriť späť do starých údajov hviezdy. Pi Mensae, alebo HD 39091, už bolo známe, že má jednu obrovskú planétu - desaťkrát väčšiu hmotnosť ako Jupiter. Táto planéta bola nájdená v roku 2001 anglo-austrálskym vyhľadávaním planét (jednou z najskorších skupín lovu exoplanet) procesom nazývaným radiálna rýchlosť. Metóda radiálnej rýchlosti sa zameriava na poruchy pohybu hviezdy, čo môže naznačovať, že planéta ťahá hviezdou svojou gravitáciou. Táto technika je predovšetkým užitočná na nájdenie veľkých planét, ale akonáhle sa jedna objaví, na výpočet hmotnosti sa môžu použiť merania radiálnej rýchlosti.
„Aj keď signál [novej] planéty je určite prítomný v údajoch, ktoré už existovali, nie je to príliš veľké, pretože planéta je tak malá, “ hovorí Jennifer Burt, postgraduálna členka Torres na Inštitúte pre astrofyziku a vesmírny výskum MIT Kavli, ktorá spolupracuje - autorizoval dokument s podrobnosťami o prvej planéte TESS.
Technici pracujú na dokončení vesmírneho teleskopu TESS pred jeho spustením. (NASA) Po určení hmotnosti Pi Mensae c si astronómovia uvedomili, že planéta je skôr podobná extrémne malému variantu Neptúnu, než veľmi veľkému variantu Zeme. Ale v priebehu niekoľkých dní od oznámenia prvej planéty našiel tím TESS svoju druhú - a je to naozaj čudné.
Planéta obieha okolo hviezdy LHS 3844, čo je chladná malá hviezda, ktorá sa volá červený trpaslík. Tieto chladné malé hviezdy predstavujú najbohatší typ hviezdy vo vesmíre. Mnoho červených trpaslíkov má planéty, ktoré obiehajú v priebehu niekoľkých dní, ale novoobjavená planéta okolo LHS 3844 dokončí svoju obehovú dráhu za pouhých 11 hodín. Jeden týždeň na Zemi predstavuje na tejto planéte 15 „rokov“, čím ju zaraďuje do malej triedy ultra krátkych planét.
Najprv budú objavy TESS ovplyvnené týmito druhmi planét - opakované prechody cez hviezdu znamenajú, že sa dajú ľahšie odhaliť. Keďže desiatky silných kandidátov sú stále na zozname TESS pre tento sektor, hneď za rohom môže byť veľa objavov. Takéto sprievodné planéty sa zhromaždia počas misie, kým čakáme na objavenie ďalších svetov podobných Zemi, ktoré obiehajú okolo ich hviezd za pár stoviek dní.
Ako však zdôrazňuje Burt, aj nehostinné planéty maľujú brilantný príbeh nočnej oblohy. Hviezda Pi Mensae, teraz s dvoma známymi planétami, je dostatočne jasná, aby ju bolo možné vidieť voľným okom. Keď už je TESS počiatočná dvojročná misia - a tím už plánuje rozšírenie misie - mali by sme dobre pochopiť, ktoré blízke hviezdy obiehajú svojimi svetmi.
"V čase, keď TESS dokončí svoju misiu, mali by ste byť schopní odísť na dvor, ukazovať na hviezdu a vedieť, že okolo nej sú planéty, " hovorí Burt. Možno jedna z týchto planét bude dokonca vyzerať trochu ako tá naša.
* Poznámka editora, 28. september 2018: Predchádzajúca verzia tohto článku nesprávne uviedla, že tím TESS dúfal, že nájde asi 50 planét v obývateľnej zóne s menej ako štvornásobnou hmotnosťou Zeme, keď v skutočnosti bolo menej ako štvornásobný polomer Zeme. Príbeh bol upravený, aby túto skutočnosť napravil.
