NASAs TESS-mission finder sin mindste planet endnu

NASAs Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) har opdaget en verden på størrelse med Mars og Jorden, der kredser om en lysstærk, fedt nok, nærliggende stjerne. Planeten, kaldet L 98-59b, markerer den mindste opdaget af TESS til dato.

To andre verdener kredser om den samme stjerne. Mens alle tre planeters størrelse er kendt, yderligere undersøgelser med andre teleskoper vil være nødvendige for at afgøre, om de har atmosfærer og, hvis så, hvilke gasser der er til stede. L 98-59 verdenerne næsten fordobler antallet af små exoplaneter - dvs. planeter uden for vores solsystem - der har det bedste potentiale for denne form for opfølgning.

"Opdagelsen er en stor ingeniørmæssig og videnskabelig bedrift for TESS, sagde Veselin Kostov, en astrofysiker ved NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, og SETI Institute i Mountain View, Californien. "Til atmosfæriske undersøgelser af små planeter, du har brug for korte baner omkring lyse stjerner, men sådanne planeter er svære at opdage. Dette system har potentialet til fascinerende fremtidige studier."

Et papir om resultaterne, ledet af Kostov, blev offentliggjort i 27. juni-udgaven af Det astronomiske tidsskrift og er nu tilgængelig online.

L 98-59b er omkring 80 % af Jordens størrelse og omkring 10 % mindre end den tidligere rekordholder opdaget af TESS. Dens værtsstjerne, L 98-59, er en M-dværg omkring en tredjedel af Solens masse og ligger omkring 35 lysår væk i det sydlige stjernebillede Volans. Mens L 98-59b er rekord for TESS, endnu mindre planeter er blevet opdaget i data indsamlet af NASAs Kepler-satellit, inklusive Kepler-37b, som kun er 20 % større end Månen.

De to andre verdener i systemet, L 98-59c og L 98-59d, er henholdsvis omkring 1,4 og 1,6 gange Jordens størrelse. Alle tre blev opdaget af TESS ved hjælp af transitter, periodiske fald i stjernens lysstyrke forårsaget, når hver planet passerer foran den.

TESS overvåger et 24 x 96-graders område af himlen, kaldet en sektor, i 27 dage ad gangen. Når satellitten afslutter sit første år med observationer i juli, L 98-59-systemet vil være dukket op i syv af de 13 sektorer, der udgør den sydlige himmel. Kostovs team håber, at dette vil give videnskabsfolk mulighed for at forfine, hvad der er kendt om de tre bekræftede planeter og søge efter yderligere verdener.

"Hvis du har mere end én planet i kredsløb i et system, de kan tyngdemæssigt interagere med hinanden, sagde Jonathan Brande, en medforfatter og astrofysiker ved Goddard og University of Maryland, College Park. "TESS vil observere L 98-59 i tilstrækkeligt mange sektorer til, at det kan være i stand til at opdage planeter med kredsløb omkring 100 dage. Men hvis vi er rigtig heldige, vi kan se gravitationseffekterne af uopdagede planeter på dem, vi kender i øjeblikket."

M-dværge som L 98-59 tegner sig for tre fjerdedele af vores Mælkevejs-galakses stjernepopulation. Men de er ikke større end omkring halvdelen af ​​Solens masse og er meget køligere, med overfladetemperaturer på mindre end 70 % af solens. Andre eksempler omfatter TRAPPIST-1, som er vært for et system af syv planeter på størrelse med Jorden, og Proxima Centauri, vores nærmeste stjernenabo, som har én bekræftet planet. Fordi disse små, seje stjerner er så almindelige, forskere ønsker at lære mere om de planetsystemer, der dannes omkring dem.

L 98-59b, den inderste verden, kredser hver 2,25 dag, opholder sig så tæt på stjernen, at den modtager så meget som 22 gange den mængde energi, Jorden modtager fra Solen. Mellemplaneten, L 98-59c, kredser hver 3,7 dag og oplever omkring 11 gange så meget stråling som Jorden. L 98-59d, den fjerneste planet, der hidtil er identificeret i systemet, kredser hver 7,5 dag og sprænges med omkring fire gange så meget strålingsenergi som Jorden.

Ingen af ​​planeterne ligger inden for stjernens "beboelige zone, " området af afstande fra stjernen, hvor flydende vand kunne eksistere på deres overflader. alle indtager det, forskerne kalder Venus-zonen, en række stjerneafstande, hvor en planet med en indledende jordlignende atmosfære kunne opleve en løbsk drivhuseffekt, der forvandler den til en Venus-lignende atmosfære. Baseret på dens størrelse, den tredje planet kunne enten være en Venus-lignende klippeverden eller en mere som Neptun, med en lille, stenet kerne lagde sig sammen under en dyb atmosfære.

Et af TESS's mål er at bygge et katalog over små, klippeplaneter på korte baner omkring meget lyse, nærliggende stjerner til atmosfærisk undersøgelse af NASAs kommende James Webb-rumteleskop. Fire af TRAPPIST-1 verdenerne er de bedste kandidater, og Kostovs team foreslår, at L 98-59-planeterne også er det.

TESS-missionen nærer vores ønske om at forstå, hvor vi kom fra, og om vi er alene i universet.

"Hvis vi så solen fra L 98-59, transit af Jorden og Venus ville få os til at tro, at planeterne er næsten identiske, men det ved vi, at de ikke er, " sagde Joshua Schlieder, en medforfatter og en astrofysiker hos Goddard. "Vi har stadig mange spørgsmål om, hvorfor Jorden blev beboelig, og Venus ikke gjorde. Hvis vi kan finde og studere lignende eksempler omkring andre stjerner, som L 98-59, vi kan potentielt låse op for nogle af disse hemmeligheder."