Díky z velké části Keplerův kosmický dalekohled, počet potvrzených extrasolárních planet rostl exponenciálně v poslední dekádě. A s misemi nové generace, jako jsou Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) již na oběžné dráze, stále se objevuje více kandidátů a potvrzených planet - mnoho z nich nových i vzrušujících!
Ve skutečnosti jeden z nejnovějších objevů TESS zahrnuje systém tří planet, který obíhá kolem hvězdy (L 98-59) umístěné zhruba 35 světelných let od Země. Jedna z planet, známá jako L 98-59b, je mezi velikostmi Země a Marsu - což z ní činí nejmenší exoplanetu objevenou TESS. Objev také zdůrazňuje sofistikovanost TESS a zdvojnásobuje počet malých exoplanet, které jsou považovány za hodné následných studií.
Příspěvek, který popisuje tento objev, se objevil v posledním vydání časopisu Astrofyzikální deník. Mezinárodní tým za objevem zahrnoval několik vědců NASA a vědců z Harvard-Smithsonianova centra pro astrofyziku, Kavliho institutu pro astrofyziku a vesmírný výzkum a mnoho univerzit a observatoří z celého světa.
Veselin Kostov, astrofyzik v Goddardově vesmírném letovém centru NASA a institutu SETI, byl hlavním autorem objevu. Jak vysvětlil v nedávné tiskové zprávě NASA:
„Objev je pro TESS skvělý technický a vědecký úspěch. Pro atmosférické studie malých planet potřebujete krátké oběžné dráhy kolem jasných hvězd, ale takové planety je obtížné odhalit. Tento systém má potenciál fascinovat budoucí studie. “
Jak název napovídá, TESS loví exoplanety pomocí metody známé jako Transit Photometry (aka. Transit Method). To zahrnuje pozorování vzdálených hvězd na náhlý pokles osvětlení, což jsou náznaky planety procházející před hvězdou (tj. Tranzitující) vzhledem k pozorovateli. Sledováním rozsahu a četnosti poklesů jsou vědci schopni určit existenci planet, jakož i jejich orbitální období a velikost.
Zatímco tato metoda je v současné době nejúčinnějším způsobem odhalování a potvrzování exoplanet, představuje 3087 z více než 4000, které byly dosud objeveny. Není však příliš efektivní, pokud jde o pozorování menších skalnatých planet, jako je Země. Skutečnost, že TESS nebyl schopen najít jednu, ale tři skalnaté planety obíhající L 98-59, je důkazem citlivosti a schopnosti jejích nástrojů.
Tyto planety (které jsou označeny L 98-59b, cad) mají asi 0,8, 1,4 a 1,6násobek velikosti Země a velmi rychle obíhají svou hvězdou s periodou 2,25, 3,7 a 7,45 dne. Jak Jonathan Brande, spoluautor a astrofyzik na NASA Goddard a University of Maryland, vysvětlil:
"Pokud máte v systému obíhající více než jednu planetu, mohou spolu navzájem gravitačně interagovat." TESS bude pozorovat L 98-59 v dostatečném počtu sektorů, aby bylo možné detekovat planety s oběžnými dráhami kolem 100 dnů. Ale pokud budeme mít opravdu štěstí, mohli bychom vidět gravitační účinky neobjevených planet na ty, které v současnosti známe. “
Zatímco L 98-59b představuje nový záznam pro TESS, protože je asi o 10% menší než předchozí držitel záznamu, který objevil, nejedná se o dosud nejmenší exoplanet objevený. Tento záznam jde o Kepler-37b, skalní exoplanet vzdálený asi 210 světelných let od Země, který je jen asi třetina velikosti Země a 20% větší než Měsíc.
Objev L 98-59b je však působivější, když vezmete v úvahu skutečnost, že obíhá kolem hvězdy typu M (červený trpaslík), která je zhruba třetinou velikosti a hmotnosti našeho Slunce. Tato hvězda je výrazně méně jasná než Kepler-37, což je hvězda typu G (žlutá trpaslík) - podobná naší Slunci - přestože L 98-59 je zvláště jasná, jak jde červený trpaslík.
V kombinaci se skutečností, že je umístěn relativně blízko naší Sluneční soustavy, objevování systému tří planet kolem L 98-59 z něj činí přitažlivého kandidáta pro následná pozorování. Hvězdy typu M jsou nejčastějším typem ve vesmíru a představují tři čtvrtiny hvězd pouze v Mléčné dráze.
Nedávný výzkum také zjistil, že mohou být nejpravděpodobnějším místem k nalezení skalních planet, které obíhají v obývatelné zóně hvězdy. Z tohoto důvodu se vědci touží dozvědět se více o planetárních systémech, které se vytvářejí kolem tohoto typu hvězd. Patří sem to, zda skalnaté planety, které obíhají kolem červených trpaslíků, by si mohly zachovat svou atmosféru vzhledem k množství záření, kterému by byly vystaveny.
Bohužel žádná z těchto planet obíhá v obytné zóně L 98-59s. Ve skutečnosti, ve své vzdálenosti od mateřské hvězdy, L 98-59b přijímá až dvacet dvakrát větší množství záření, které Země dostává od Slunce. Mezitím L 98-59c a d dostávají asi jedenáct a čtyřikrát tolik záření jako Země.
Všichni však zabírají „Venušinskou zónu“, vzdálenost, ve které by planeta se zemskou atmosférou mohla zažít útěk skleníkového efektu, a tak ji přeměnit na atmosféru podobnou Venuši. Na základě své velikosti mohl být L 98-59d buď světem podobným Venuši, nebo mini-Neptunem - což je skalní jádro obklopené hustou plynnou obálkou.
Bez ohledu na to stále existuje šance, že by tyto planety mohly být potenciálně obyvatelné, a probíhající výzkum bude odpovídat na zásadní otázky o těchto a dalších skalních světech, které obíhají poblíž červených trpaslíků - například Proxima b at
"Pokud bychom se dívali na Slunce z L 98-59, tranzity Země a Venuše by nás vedly k názoru, že planety jsou téměř totožné, ale víme, že to tak není." Stále máme mnoho otázek o tom, proč se Země stala obyvatelnou a Venuše ne. Pokud dokážeme najít a studovat podobné příklady kolem jiných hvězd, jako je L 98-59, můžeme některá z těchto tajemství potenciálně odemknout. “
Naštěstí bude mít TESS šanci systém pozorovat ještě mnohokrát před koncem měsíce. V současné době TESS monitoruje 24 x 96stupňové oblasti jižní oblohy (tzv. Sektory) po dobu 27 dní. Když bude tento červenec uzavřen svůj první rok pozorování letos v červenci, systém L 98-59 se objeví v sedmi ze 13 sektorů, které tvoří jižní oblohu.
Doufáme, že to astronomům poskytne čas na upřesnění toho, co vědí o těchto třech potvrzených planetách, a možná v tomto systému najde více světů. Vzhledem k tomu, že všechny tři oběžné dráhy s hvězdnou „zónou Venuše“ by bylo cokoli obíhajícího za ní v jeho obyvatelné zóně.
Tato pozorování také povedou dlouhou cestu k vytvoření katalogu skalnatých planet kolem blízkých jasných hvězd. Když se vesmírný dalekohled James Webb (JWST) v roce 2021 dostane do vesmíru, bude využívat své pokročilé možnosti infračerveného zobrazování k shromažďování informací o atmosféře těchto planet a jejich charakterizaci.
Od té doby, co čtyři ze světů TRAPPIST-1 obíhají v HZ jejich hvězdy, jsou považováni za hlavní kandidáty. Tým Kostova naznačuje, že planety L 98-59 jsou také. Toto kombinované úsilí nás účinně přiblíží o krok blíže k určení, zda v našem kosmickém sousedství existují nějaké obyvatelné planety.
