Wykorzystując dane z satelity Transiting Exoplanet Survey Satellite, naukowcy zidentyfikowali świat wielkości Ziemi, nazwany TOI 700 e, krążący w ekosferze swojej gwiazdy – w zakresie odległości, w których woda w stanie ciekłym może występować na powierzchni planety. Świat jest w 95% wielkości Ziemi i prawdopodobnie jest skalisty.
Astronomowie wcześniej odkryli w tym układzie trzy planety, zwane TOI 700 b, c i d. Planeta d również krąży w strefie nadającej się do zamieszkania. Ale naukowcy potrzebowali dodatkowego roku obserwacji TESS, aby odkryć TOI 700 e.
„To jeden z niewielu znanych nam systemów z wieloma małymi planetami nadającymi się do zamieszkania” — powiedziała Emily Gilbert, doktor habilitowany w Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA w Południowej Kalifornii, która kierowała pracami. „To sprawia, że system TOI 700 jest ekscytującą perspektywą dalszych obserwacji. Planeta e jest o około 10% mniejsza niż planeta d, więc system pokazuje również, w jaki sposób dodatkowe obserwacje TESS pomagają nam znajdować coraz mniejsze światy”.
Gilbert przedstawiła wyniki w imieniu swojego zespołu na 241 spotkaniu Amerykańskiego Stowarzyszenia Astronomicznego w Seattle. Artykuł o nowo odkrytej planecie został zaakceptowany przez The Astrophysical Journal Letters.
TOI 700 to mały, chłodny karzeł typu M, znajdujący się około 100 lat świetlnych stąd, w południowym konstelacji Dorado. W 2020 roku Gilbert i inni ogłosili odkrycie planety d w strefie nadającej się do zamieszkania wielkości Ziemi, która znajduje się na 37-dniowej orbicie wraz z dwoma innymi światami.
Najbardziej wewnętrzna planeta, TOI 700 b, ma rozmiar około 90% Ziemi i okrąża gwiazdę co 10 dni. TOI 700 c jest ponad 2,5 razy większy od Ziemi i okrąża orbitę co 16 dni. Planety są prawdopodobnie zsynchronizowane pływowo, co oznacza, że obracają się tylko raz na orbicie, tak że jedna strona zawsze jest zwrócona w stronę gwiazdy, tak jak jedna strona Księżyca jest zawsze zwrócona w stronę Ziemi.
TESS monitoruje duże połacie nieba, zwane sektorami, przez około 27 dni. Te długie spojrzenia pozwalają satelitie śledzić zmiany jasności gwiazd spowodowane przez planetę przechodzącą na tle swojej gwiazdy z naszej perspektywy, zdarzenie zwane tranzytem. Misja wykorzystała tę strategię do obserwacji nieba południowego począwszy od 2018 roku, zanim zwróciła się w stronę nieba północnego. W 2020 roku powrócił na południowe niebo w celu dodatkowych obserwacji. Dodatkowy rok danych pozwolił zespołowi udoskonalić oryginalne rozmiary planet, które są o około 10% mniejsze niż początkowe obliczenia.
„Gdyby gwiazda była nieco bliżej lub planeta była nieco większa, być może bylibyśmy w stanie dostrzec TOI 700 e w pierwszym roku danych TESS” — powiedział Ben Hord, doktorant z University of Maryland, College Park and absolwent naukowca w Centrum Lotów Kosmicznych Goddard NASA w Greenbelt w stanie Maryland. „Ale sygnał był tak słaby, że potrzebowaliśmy dodatkowego roku obserwacji tranzytu, aby go zidentyfikować”.
TOI 700 e, która może być również zablokowana pływowo, potrzebuje 28 dni na okrążenie swojej gwiazdy, umieszczając planetę e między planetami c i d w tak zwanej optymistycznej strefie nadającej się do zamieszkania.
Naukowcy definiują optymistyczną strefę nadającą się do zamieszkania jako zakres odległości od gwiazdy, w którym w pewnym momencie historii planety może znajdować się ciekła woda powierzchniowa. Obszar ten rozciąga się po obu stronach konserwatywnej strefy nadającej się do zamieszkania, czyli zakresu, w którym naukowcy przypuszczają, że woda w stanie ciekłym może istnieć przez większość życia planety. W tym regionie orbituje TOI 700 d.
Znalezienie innych systemów ze światami wielkości Ziemi w tym regionie pomaga planetologom dowiedzieć się więcej o historii naszego Układu Słonecznego.
Kontynuacja badań systemu TOI 700 z obserwatoriami kosmicznymi i naziemnymi jest w toku, powiedział Gilbert, i może dostarczyć dalszych informacji na temat tego rzadkiego systemu.
„TESS właśnie zakończył drugi rok obserwacji nieba północnego” — powiedziała Allison Youngblood, astrofizyk badawczy i zastępca naukowca projektu TESS w Goddard. „Z niecierpliwością czekamy na inne ekscytujące odkrycia ukryte w skarbnicy danych misji”.
Wideo: https://youtu.be/tqUtKNKD8UM
Źródło historii:
Materiały dostarczone przez NASA/Centrum Lotów Kosmicznych Goddarda. Oryginał napisany przez Jeanette Kaźmierczak. Uwaga: treść może być edytowana pod kątem stylu i długości.