Vďaka z veľkej časti Keplerov vesmírny teleskop, počet potvrdených extrasolárnych planét v poslednom desaťročí exponenciálne vzrástol. A s misiami novej generácie, ako sú Transiting Satellite Exoplanet Survey Satellite (TESS) už na obežnej dráhe, stále sa objavuje viac kandidátov a potvrdených planét - mnohé z nich nové a zaujímavé.
V skutočnosti jeden z najnovších objavov TESS obsahuje systém troch planét, ktorý obieha okolo hviezdy (L 98-59) vzdialenej približne 35 svetelných rokov od Zeme. Jedna z planét, známa ako L 98-59b, je medzi veľkosťami Zeme a Marsu - čo z nej robí najmenšiu exoplanetu objavenú doteraz v TESS. Tento objav tiež zdôrazňuje sofistikovanosť TESS a zdvojnásobuje počet malých exoplanet, ktoré sa považujú za hodné následných štúdií.
Dokument, ktorý opisuje tento objav, sa objavil v poslednom vydaní časopisu The Astrofyzical Journal, Medzinárodný tím, ktorý stál za týmto objavom, zahŕňal viacerých vedcov NASA, ako aj výskumníkov z Harvardsko-Smithsonovského centra pre astrofyziku, Kavliho inštitút pre astrofyziku a vesmírny výskum a viac univerzít a observatórií z celého sveta.
Veselin Kostov, astrofyzik v Goddardovom vesmírnom letovom centre NASA a inštitúte SETI, bol hlavným autorom tohto objavu. Ako vysvetlil v nedávnej tlačovej správe NASA:
„Objav je pre TESS vynikajúcim inžinierskym a vedeckým úspechom. Na atmosférické štúdie malých planét potrebujete krátke dráhy okolo jasných hviezd, ale také planéty sa dajú len ťažko zistiť. Tento systém má potenciál fascinovať budúce štúdie. “
Ako už názov napovedá, TESS loví exoplanety pomocou metódy známej ako tranzitná fotometria (tiež známa ako tranzitná metóda). To zahŕňa pozorovanie vzdialených hviezd na náhle poklesy osvetlenia, ktoré sú znakmi planéty prechádzajúcej pred hviezdou (t. J. Tranzitnou) vzhľadom na pozorovateľa. Vedci pozorujú rozsah a frekvenciu poklesu, vedci dokážu určiť existenciu planét, ako aj ich orbitálnu periódu a veľkosť.
Aj keď táto metóda je v súčasnosti najúčinnejším spôsobom zisťovania a potvrdzovania exoplanet, predstavuje 3087 z viac ako 4000, ktoré sa doteraz objavili. Nie je to však veľmi efektívne, pokiaľ ide o špinenie menších skalnatých planét, ako je Zem. Skutočnosť, že TESS nedokázala nájsť ani jednu, ale tri skalnaté planéty obiehajúce L 98-59, je dôkazom citlivosti a schopnosti jej prístrojov.
Tieto planéty (ktoré sú označené L 98-59b, cad) sú asi 0,8, 1,4 a 1,6-krát väčšie ako Zem a veľmi rýchlo obiehajú svoju hviezdu s dobou 2,25, 3,7 a 7,45 dní. Ako Jonathan Brande, spoluautor a astrofyzik z NASA Goddard a University of Maryland, vysvetlil:
„Ak máte v systéme viac ako jednu planétu, môžu medzi sebou gravitačne pôsobiť. TESS bude pozorovať L 98-59 v dostatočnom množstve sektorov, aby bola schopná detegovať planéty s obehovými dráhami okolo 100 dní. Ale ak budeme mať skutočne šťastie, mohli by sme vidieť gravitačné účinky neobjavených planét na tie, ktoré v súčasnosti poznáme. “
Zatiaľ čo L 98-59b predstavuje nový záznam pre TESS, keďže je asi o 10% menší ako predchádzajúci držiteľ záznamu, nie je to najmenší exoplanet, ktorý bol doteraz objavený. Tento záznam sa týka skalného exoplanetu Kepler-37b, ktorý sa nachádza asi 210 svetelných rokov od Zeme, čo je iba asi jedna tretina veľkosti Zeme a 20% väčšia ako Mesiac.
Objav L 98-59b je však pôsobivejší, ak vezmete do úvahy skutočnosť, že obieha hviezdu typu M (červený trpaslík), ktorá má zhruba tretinu veľkosti a hmotnosti nášho Slnka. Táto hviezda je výrazne menej jasná ako Kepler-37, čo je hviezda typu G (žltý trpaslík) - podobná našej Slnku - aj keď L 98-59 je zvlášť jasná ako červený trpaslík.
V spojení so skutočnosťou, že sa nachádza relatívne blízko našej slnečnej sústavy, objavenie systému troch planét okolo L 98-59 z neho robí atraktívneho kandidáta na následné pozorovania. Hviezdy typu M sú najbežnejším typom vo vesmíre a tvoria iba tri štvrtiny hviezd v samotnej Mliečnej dráhe.
Nedávny výskum tiež zistil, že môžu byť najpravdepodobnejším miestom na nájdenie skalnatých planét, ktoré obiehajú v obývateľnej zóne hviezdy. Z tohto dôvodu sa vedci túži dozvedieť sa viac o planetárnych systémoch, ktoré sa tvoria okolo tohto typu hviezd. Patria sem napríklad to, či skalnaté planéty, ktoré obiehajú červené trpaslíky, si budú môcť udržať svoju atmosféru vzhľadom na množstvo žiarenia, ktorému by boli vystavené.
Žiaľ, žiadna z týchto planét obieha v obývateľnej zóne L 98-59s. V skutočnosti, vo svojej vzdialenosti od materskej hviezdy, L 98-59b prijíma až dvadsaťnásobok množstva žiariacej energie, ktorú Zem dostane zo Slnka. Medzitým L 98-59c a d prijímajú asi jedenásť a štyrikrát toľko žiarenia ako Zem.
Všetky tieto oblasti však zaberajú „zónu Venuše“, rozsah vzdialeností, v ktorých by mohla planéta so zemskou atmosférou zažiť útek skleníkového efektu, čím by sa premenila na atmosféru podobnú Venuši. Na základe svojej veľkosti môže byť L 98-59d buď svetom podobným Venuši alebo mini-Neptúnom - čo je skalné jadro obklopené hustou plynnou obálkou.
Bez ohľadu na to stále existuje šanca, že tieto planéty by mohli byť potenciálne obývateľné, a prebiehajúci výskum bude zodpovedať životne dôležitým otázkam o týchto a ďalších skalných svetoch, ktoré obiehajú okolo červených trpaslíkov - napríklad Proxima b at
„Keby sme videli Slnko z L 98-59, tranzity Zemou a Venušou by nás viedli k názoru, že planéty sú takmer totožné, ale vieme, že nie sú. Stále máme veľa otázok o tom, prečo sa Zem stala obývateľnou a Venuša nie. Ak dokážeme nájsť a študovať podobné príklady okolo iných hviezd, ako je L 98-59, môžeme niektoré z týchto tajomstiev potenciálne odomknúť. “
Našťastie, TESS bude mať možnosť systém pozorovať ešte mnohokrát pred koncom mesiaca. V súčasnosti TESS monitoruje 24 x 96-stupňové regióny južnej oblohy (tzv. Sektory) po dobu 27 dní. Keď sa tento júl uzavrie prvý rok pozorovaní, systém L 98-59 sa objaví v siedmich z 13 sektorov, ktoré tvoria južnú oblohu.
Dúfame, že to astronómom poskytne čas na vylepšenie toho, čo vedia o týchto troch potvrdených planétach, a možno v tomto systéme nájde viac svetov. Vzhľadom na to, že všetky tri obežné dráhy s hviezdnou „zónou Venuša“ by bolo všetko, čo obieha ďalej, pravdepodobne v jej obývateľnej zóne.
Tieto pozorovania budú tiež viesť k vytvoreniu katalógu skalnatých planét okolo jasných hviezd. Keď sa vesmírny teleskop James Webb (JWST) dostane do vesmíru v roku 2021, bude využívať svoje pokročilé možnosti infračerveného zobrazovania na zhromažďovanie informácií o atmosfére týchto planét a ich charakterizáciu.
Pretože štyri svetové dráhy TRAPPIST-1 obiehajú v HZ svojej hviezdy, považujú sa za hlavných kandidátov. Kostov tím naznačuje, že aj planéty L 98-59 sú. Toto kombinované úsilie nás účinne priblíži o krok bližšie k určeniu, či sú v našom kozmickom susedstve nejaké obývateľné planéty.
