TESS уже нашёл сотни экзопланет – и готов найти ещё тысячи

Проксима Центавра
Вспышка на карликовой звезде Проксима Центавра, вокруг которой вращается планета земного типа. Авторы и права: NASA, ESA и G. Bacon (STScI).

В радиусе всего 50 световых лет от Земли находится около 1560 звёзд, вокруг которых, вероятно, вращается несколько тысяч планет. Около тысячи из этих внесолнечных планет, известных как экзопланеты, могут быть каменистыми и иметь состав, подобный земному. Некоторые могут даже быть обитаемыми. Более 99% этих инопланетных миров остаются необнаруженными, но это скоро изменится.

Благодаря использованию телескопа TESS и ряда наземных телескопов астрономы смогут найти сотни планет в течение следующих нескольких лет. Это может изменить представление астрономов об окружающих нас мирах и обеспечить цели для сканирования с помощью телескопов следующего поколения на предмет признаков жизни. Всего за год своей работы TESS выявил более 1200 кандидатов на звание планеты, 29 из которых астрономы уже признали планетами. Учитывая уникальную способность TESS одновременно наблюдать за десятками тысяч звёзд, миссия, как ожидается, обнаружит более 10 000 новых миров.

“Это захватывающее время для астрономов и особенно для тех из нас, кто изучает экзопланеты. Мы являемся участниками проекта EDEN по охоте на планеты, который также поддерживает работу TESS. Мы используем телескопы на Земле и в космосе, чтобы найти экзопланеты и изучить их свойства, а также потенциал для обнаружения жизни”, – сказали представители EDEN

Неоткрытые миры вокруг нас

Миры вокруг нас ждут своего открытия. Взять, к примеру, Проксиму Центавра, скромную, слабую красную звезду, невидимую без телескопа. Это одна из более ста миллиардов таких звёзд в нашей галактике, ничем не примечательная, за исключением её статуса нашего ближайшего соседа. На её орбите вращается увлекательный, но загадочный мир, названный Проксима b, открытый только в 2016 году.

Учёные на удивление мало знают о Проксиме b. Эту планету никогда не видели человеческие глаза или телескопы. Но мы знаем, что она существует благодаря гравитационному притяжению, которое заставляет зеё звезду слегка колебаться. Это небольшое колебание было обнаружено в измерениях, собранных большой международной группой астрономов по данным, полученным с помощью нескольких наземных телескопов. Проксима b, скорее всего, имеет каменистый состав, похожий на земной, но характеризуется большей массой. Она получает примерно столько же тепла, сколько и Земля получает от Солнца.

И это то, что делает эту планету такой захватывающей: она находится в “обитаемой” зоне и может иметь свойства, подобные земным, например, поверхность, жидкая вода и – кто знает? – может быть, даже атмосфера, несущая контрольные химические признаки жизни.

Проксима b
Иллюстрация, показывающая поверхность планеты Проксима b, вращающейся вокруг Проксимы Центавра. Альфа Центавра AB также видна, правее и выше. Проксима b немного массивнее Земли, а её орбита лежит в обитаемой зоне звезды. Авторы и права: M. Kornmesser / ESO.

Миссия TESS (НАСА) была запущена в апреле 2018 года для поиска других планет размером с Землю. TESS ищет редкие события затмнения, которые происходят, когда планеты проходят перед звёздами-хозяевами, блокируя некоторую часть их света. Эти транзитные события указывают не только на присутствие планет, но также на их размеры и орбиты.

Найти новую транзитную экзопланету очень важно, потому что, в отличие от планет, обнаруженных из-за колебаний звёзд, транзитные миры можно изучать дальше, что кроме всего прочего позволяет ещё определить их плотность и состав атмосферы.

Красные карликовые Солнца

Для нас самые захватывающие экзопланеты – самые маленькие, которые TESS может обнаружить, когда они вращаются вокруг маленьких звёзд, называемых красными карликами в звёзд с массами, меньшими половины массы нашего Солнца.

Каждая из этих систем уникальна. Например, LP 791-18 – звезда в 86 световых годах от Земли, вокруг которой TESS обнаружил два мира. Первый – это суперземля, планета, большая, чем Земля, но, вероятно, всё ещё в основном каменистая, а вторая – мининептун, планета, меньшая, чем Нептун, но богатая газом и льдом. Ни одна из этих планет не имеет аналогов в нашей Солнечной системе.

Среди нынешних фаворитов новых планет размером с Землю – LHS 3884b, горячая суперземля, которая вращается вокруг своего Солнца так быстро, что на ней вы можете отмечать свой день рождения каждые 11 часов.

Пока нет похожих на Землю миров

Обещание найти близлежащие миры для детальных исследований уже окупается. Команда астрономов наблюдала за горячей суперземлёй LHS 3884b с помощью космического телескопа “Хаббл” и обнаружила, что эта планета – ужасное место для отдыха. У неё даже нет атмосферы. Это просто голая скала с температурой от 700 °С в полдень до почти абсолютного нуля в полночь.

Субнептун
TESS обнаружил свою третью экзопланету. Авторы и права: NASA’s Goddard Space Flight Center / MIT News.

Миссия TESS изначально была профинансированна на два года. Но космический корабль находится в отличной форме, и НАСА недавно продлило миссию до 2022 года, удвоив время, которое TESS должен будет сканировать близлежащие, яркие звёзды на предмет транзитных событий.

Тем не менее, поиск экзопланет вокруг самых холодных звёзд – с температурой ниже 2700 °C – всё ещё будет проблемой из-за их крайней слабости. Так как ультрахолодные карлики дают нам лучшую возможность находить и изучать экзопланеты с размерами и температурами, подобными земным, другие более сфокусированные поиски позволяют обнаруживать планеты там, где TESS не справился.

Миры, которые TESS не может найти

В мае 2016 года группа возглавляемая бельгийцами объявила об открытии планетарной системы вокруг сверххолодного карлика, которого они окрестили TRAPPIST-1. Открытие семи транзитных экзопланет размером с Землю в системе TRAPPIST-1 было новаторским.

Это также продемонстрировало, как телескопы могут делать важные научные открытия. Терпеливо и настойчиво, телескоп TRAPPIST сканировал ближайшие слабые красные карликовые звёзды со своего местоположения в пустыне Атакама на небольшие отчётливые провалы в их яркости. В конце концов, он обнаружил транзиты в данных для красного карлика TRAPPIST-1, который – хотя и всего в 41 световом году от нас – слишком слаб для четырёх линз TESS. Эти миры размером с Землю остались бы неоткрытыми, если бы их не обнаружил телескоп TRAPPIST.

Два проекта принимали участие в программе по поиску экзопланет земного типа вокруг красных карликов. Команда SPECULOOS использовала четыре роботизированных телескопа в пустыне Атакама и один в Северном полушарии. Сеть Exoearth Discovery и Exploration – Project EDEN – использует девять телескопов в Аризоне, Италии, Испании и Тайване для непрерывного наблюдения краных карликовых звёзд.

Планетарная система
Семь планет системы TRAPPIST-1 в представлении художника. На большинстве из них должна существовать вода. Авторы и права: M. Kornmesser / ESO.

Телескопы SPECULOOS и EDEN намного больше маленьких линз TESS и могут находить планеты вокруг звёзд, слишком слабых для TESS.

Десятилетие новых миров

Следующее десятилетие, скорее всего, запомнится нам как время, когда мы обнаружили невероятное разнообразие других миров. TESS, вероятно, найдет от 10 000 до 15 000 кандидатов в экзопланеты к 2025 году. К 2030 году в данных миссий Европейского космического агентства GAIA и PLATO, как ожидается, будет найдено ещё 20 000 – 35 000 планет.

Однако даже среди тысяч планет, которые вскоре будут найдены, ближайшие к нашей Солнечной системе экзопланеты останутся особенными. Многие из этих миров могут быть изучены очень подробно. Открытия ближайших миров также представляют собой важные шаги в прогрессе человечества в изучении Вселенной, в которой мы живём. После составления карты нашей собственной планеты, а затем Солнечной системы, мы теперь обратимся к соседним планетным системам. Возможно, однажды Проксима b или другой инопланетный мир, который ещё предстоит найти, станет мишенью для межзвёздных исследований, таких как Project Starshot. Но сначала мы должны поместить эти миры на карту.

Присоединяйся

Вы могли пропустить:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

error: