Cel mai nou vânător de planete al NASA și-a găsit probabil prima planetă și, după câteva zile, a doua. Astronomii sunt în așteptarea confirmării independente de la alte telescoape, dar o surplus de noi planete ar putea să se deruleze datorită listei de candidați 73 în profunzime și numărare - un traseu impresionant pentru un telescop spațial care a luat prima imagine științifică cu mai puțin de două luni în urmă.
Satelitul Transiting Exoplanet Survey (TESS), lansat în aprilie a acestui an și a petrecut câteva luni zburând spre orbita sa finală, desfășurându-se în apropierea lunii și apoi înapoi aproape pentru a transmite date pe Pământ. Din această perspectivă, TESS va efectua un sondaj de doi ani pentru a scana aproximativ 85 la sută din cer. Observatorul orbitant este de așteptat să localizeze mii de exoplanete în jurul celor mai apropiate și mai strălucitoare stele - candidați perfecționați pentru studiile ulterioare folosind telescoape mai mari.
Primele două planete descoperite de TESS sunt, într-adevăr, lumi ciudate. Unul arată ca un Neptun în miniatură, dar stă mult mai aproape de steaua sa, făcându-l mai fierbinte și mai volatil decât marea planetă albastră a sistemului nostru solar. Cealaltă este o lume de pământ încuiată într-o îmbrățișare cu steaua ei atât de strânsă încât completează o orbită în doar 11 ore, făcând condițiile de suprafață deosebit de infernale.
Dar din miile de exoplanete pe care TESS le va dezvălui, oamenii de știință sunt interesați în primul rând de doar o fracțiune de un procent. Natalia Guerrero, directorul adjunct al TESS Objects of Interest (TOI) la MIT, spune că nava spațială se află într-adevăr la vânătoarea a aproximativ 50 de planete, fiecare de mai puțin de patru ori mai mică decât raza Pământului și în zona locuibilă a stelei lor *.
„Sperăm că vom găsi mai mult decât atât, dar la asta ne așteptăm”, spune Guerrero.
Satelitul Transiting Exoplanet Survey (TESS) a făcut această imagine a Marelui Magellanic Cloud (dreapta) și a stelei strălucitoare R Doradus (stânga) cu un singur detector al uneia dintre camerele sale marți, 7 august. Cadrul face parte din o zvârlire a cerului sudic TESS surprinsă în imaginea sa științifică pentru „prima lumină” ca parte a rundei inițiale de colectare a datelor. (NASA / MIT / TESS) În timp ce întregul catalog de exoplanete îi va ajuta pe oamenii de știință să afle despre distribuția planetelor pe toată galaxia, pumnul pe care Guerrero speră să îl găsească sunt ținte ideale în căutarea unei alte lumi purtătoare de viață. O planetă care este mai mică de patru razele Pământului este probabil stâncoasă, de exemplu, și dacă orbitează și distanța corectă de steaua sa (care depinde de dimensiunea și temperatura stelei), ar putea susține apa de suprafață lichidă. O serie de alți factori influențează dacă viața ar putea exista în mod realist pe o planetă - abundența de compuși organici, de exemplu -, dar având în vedere ceea ce știm despre Pământ, planetele stâncoase cu apă par a fi cel mai bun loc pentru a începe.
În plus, următoarea generație de telescoape mari va putea studia aceste planete în moduri imposibile cu telescoapele astăzi. TESS găsește planete prin metoda de tranzit, care caută scufundări în lumina stelelor cauzate de o planetă care se mișcă în față. Senzorii de lumină sofisticați de pe telescopul spațial „pot detecta cantitatea de lumină pe care o molie o blochează când zboară pe întreaga lună”, spune Guerrero. Prin urmare, orice planetă pe care TESS o descoperă va fi una care trece prin steaua sa din perspectiva noastră, care prezintă o oportunitate de a găsi ținte pentru următorul pas mare în vânătoarea unei lumi asemănătoare Pământului: măsurarea atmosferelor.
Pentru a-ți da seama din ce este făcută o atmosferă exoplanetă, ai nevoie de un instrument numit spectrometru, care să poată analiza semnătura chimică a obiectelor cerești. Când o planetă trece prin fața stelei sale, o parte din lumina stelară trece prin atmosferă și anumite lungimi de undă ale luminii sunt filtrate de prezența unor elemente specifice. În momentul de față, cu ceva precum Telescopul spațial Hubble, astfel de măsurători pot fi luate doar pentru planetele de dimensiuni Jupiter din apropiere sau mai mari. Dar telescoapele spațiale uriașe - cum ar fi următorul James Webb Space Telescope, o monstruozitate cu dimensiuni de un teren de tenis programată să se lanseze în 2021 - va putea izola lumina care trece prin atmosfera unei planete mai mici, pentru a-și da seama din ce aer este al planetei. . Cu un telescop și condiții potrivite, o atmosferă s-ar putea dezvălui, iar o lume pe care o știm este de dimensiunea Pământului ar putea deveni cu adevărat asemănătoare Pământului dacă are o atmosferă ca a noastră.
TESS caută planete care sunt relativ apropiate, în aproximativ 330 de ani lumină, împrăștiate în emisferele nordice și sudice (telescopul spațial caută sudul chiar acum și se va transforma în nord cândva anul viitor). Această abordare este spre deosebire de celălalt telescop spațial de vânătoare al planetei NASA, Kepler, care a privit același câmp de stele de aproximativ patru ani. În timp ce Kepler poate colecta suficientă lumină pentru a găsi planete până la 3.000 de ani-lumină distanță, noua misiune de sondaj cu TESS va găsi planete din apropiere în toate locurile cerului.
Abel Mendez, directorul Laboratorului de Habitabilitate Planetară de la Universitatea Puerto Rico din Arecibo, păstrează un catalog al planetelor potențial locuibile găsite până acum. În acest moment, există un total de 55 de planete pe listă, cu 22 de dimensiuni ale Pământului, una de Marte și 32 de „Super-Pământuri” care sunt aproximativ de două ori mai mari decât Pământul. (Acestea sunt cifre optimiste - în baza celui mai strict set de criterii, doar 14 planete fac „locuibilul” tăiat.)
Mendez spune că consideră că TESS va produce „zeci” de noi exoplanete locuibile, iar telescopul va extinde și capacitatea echipei sale de a studia unele dintre aceste lumi îndepărtate. Dintre cele două duzini de planete locuibile cunoscute, doar patru se află în câmpul vizual al Arecibo. „TESS va oferi mai multe ținte pentru observațiile de urmărire ale lui Arecibo și de multe alte telescoape din întreaga lume”, spune Mendez.
Pe lângă sondarea atmosferei îndepărtate, observațiile de urmărire cu telescoape din întreaga lume ne pot învăța o sumă surprinzătoare despre planetele îndepărtate. Luați Pi Mensae c, de exemplu, prima planetă descoperită de TESS. Lumea orbitează pe steaua Pi Mensae la aproximativ 60 de ani lumină distanță, sau la 350 de miliarde de mile. Completează o orbită în doar 6, 27 de zile și are o rază de aproximativ două ori mai mare decât Pământul - doi parametri pe care TESS îi poate măsura pe măsură ce planeta trece prin steaua gazdă.
Dar există un alt element crucial pe care TESS nu îl poate măsura: masa.
Planeta Pi Mensae c are de aproape cinci ori masa Pământului. Pentru a calcula această cifră, astronomii au fost nevoiți să se cufunde din nou în datele vechi ale stelei. Pi Mensae, sau HD 39091, era deja cunoscută ca având o planetă uriașă - de zece ori mai mare decât masa lui Jupiter. Planeta respectivă a fost găsită în 2001 de Căutarea Planetei Anglo-Australiene (unul dintre cele mai vechi grupuri de vânătoare exoplanetă) printr-un proces numit viteză radială. Metoda vitezei radiale privește tulburările în mișcarea unei stele, ceea ce poate indica faptul că o planetă se trage de stea cu gravitația sa. Tehnica este utilă în primul rând pentru găsirea planetelor uriașe, dar odată descoperită una, măsurătorile de viteză radială pot fi utilizate pentru calcularea masei.
„În timp ce semnalul [noii] planete este prezent cu siguranță în datele care existau deja, nu este foarte mare pentru că planeta este atât de mică”, spune Jennifer Burt, o colegă postdoctorală Torres la Institutul MIT Kavli pentru Astrofizică și Cercetare Spațială, care co -a autorizat lucrarea care detaliază prima planetă TESS.
Tehnicienii lucrează la completarea telescopului spațial TESS înainte de lansare. (NASA) După ce au determinat masa lui Pi Mensae c, astronomii și-au dat seama că planeta este probabil mai asemănătoare cu o variantă extrem de mică a Neptunului decât cu o variantă foarte mare a Pământului. Dar în câteva zile de la anunțarea primei lor planete, echipa TESS și-a găsit deja a doua - și este una foarte ciudată.
Planeta orbitează pe steaua LHS 3844, care este o stea rece, mică, numită pitică roșie. Aceste stele minunate reprezintă cel mai abundent tip de stele din univers. Mulți pitici roșii au planete care orbitează în câteva zile, dar noua planetă descoperită în jurul LHS 3844 își completează orbita în doar 11 ore. O săptămână pe Pământ reprezintă 15 ani „pe” această planetă, punând-o într-o clasă mică de planete ultra-scurte.
La început, descoperirile TESS vor fi părtinitoare către aceste tipuri de planete - tranzitele repetate de-a lungul stelei înseamnă că sunt mai ușor de detectat. Cu zeci de candidați puternici încă pe lista TESS pentru acest sector, ar putea fi multe descoperiri chiar după colț. Astfel de planete colaterale se vor acumula în timpul misiunii, în timp ce așteptăm să descoperim mai multe lumi asemănătoare Pământului care își orbitează stelele în câteva sute de zile.
Dar după cum subliniază Burt, chiar și planetele inospitale pictează o poveste strălucitoare despre cerul nopții. Steaua Pi Mensae, acum cu două planete cunoscute, este suficient de strălucitoare pentru a vedea cu ochiul liber. Când misiunea inițială de doi ani a lui TESS se va termina - și echipa planifică deja o extindere a misiunii - ar trebui să înțelegem bine stelele din apropiere care orbitează lumile proprii.
„Până când TESS își va termina misiunea, ar trebui să poți ieși în curtea ta, să îndrepți spre o stea și să știi că există planete în jurul ei”, spune Burt. Poate că una dintre acele planete va arăta chiar un pic ca a noastră.
* Nota editorului, 28 septembrie 2018: O versiune anterioară a acestui articol afirma incorect că echipa TESS speră să găsească aproximativ 50 de planete în zona locuibilă cu mai puțin de patru ori mai mare decât Pământul, când, de fapt, era mai mică decât de patru ori mai mare decât raza Pământului. Povestea a fost editată pentru a corecta acest fapt.
