Дослідження NASA TESS-Keck надає детальну інформацію про масу та щільність 126 планет.
Хоча було виявлено тисячі планет, що обертаються навколо інших зірок, наше розуміння їх залишається обмеженим. Каталог NASA, що містить 126 нещодавно відкритих екзотичних світів, містить детальні вимірювання, що дозволяє порівняти їх із нашою власною Сонячною системою.
У каталозі описано захоплююче поєднання типів планет за межами нашої Сонячної системи, від рідкісних світів з екстремальними умовами до тих, на яких, можливо, може бути життя.
Планети були проаналізовані великою міжнародною командою вчених за допомогою супутника NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) у співпраці з обсерваторією WM Keck на Маунакеа, Гаваї. Вони описані в останньому випуску The Astrophysical Journal Supplement.
Наукові відомості про масу та радіус екзопланет
«Відносно небагато з раніше відомих екзопланет мають вимірювання як маси, так і радіуса. Комбінація цих вимірювань говорить нам, з чого могли складатися планети і як вони утворилися», — сказав Стівен Кейн, астрофізик Каліфорнійського університету в Ріверсайді та головний дослідник дослідження TESS-Keck.
«З цією інформацією ми можемо почати відповідати на питання про те, де наша Сонячна система вписується в великий гобелен інших планетних систем», — сказав Кейн.
Дослідницька група витратила три роки на розробку каталогу. Вони проаналізували понад 13 000 вимірювань радіальної швидкості (RV), щоб обчислити маси 120 підтверджених планет, плюс шість планет-кандидатів, розташованих на північному небі.
Хоча самі планети невидимі, вони мають видимий ефект. Обертаючись по орбіті, планети тягнуть зірки-господарі, змушуючи їх «гойдатися». Коли зірка рухається до телескопа, її видиме світло стає трохи синішим; коли він віддаляється від нас, світло зміщується трохи червоніше.
Це дуже схоже на те, як поводиться звук. Завдяки ефекту Доплера сирена пожежної машини стає більш високою, коли вона наближається, і звучить нижчою, коли вона від’їжджає далі.
Розуміння планетних систем через радіальну швидкість
«Ці вимірювання RV дозволяють астрономам виявляти та вивчати властивості цих екзопланетних систем. Коли ми бачимо, як зірка регулярно коливається туди-сюди, ми можемо зробити висновок про наявність планети, що обертається, і виміряти масу планети», — сказав Ян Кроссфілд, астрофізик Канзаського університету та співавтор каталогу.
Кілька планет в дослідженні TESS-Keck виділяються як пробні камені для поглиблення розуміння астрономами різноманітних способів формування та еволюції планет.
У відповідній дослідницькій статті, автором якої є аспірантка UCR Мішель Хілл, повідомляється про відкриття двох нових планет, що обертаються навколо зірки, як наше Сонце. Перша — це «субсатурнова » планета з масою та радіусом, що знаходяться між масою та радіусом Нептуна та Сатурна.
«Тривають дебати про те, чи планети на південь від Сатурна справді рідкісні, чи ми просто погано знаходимо такі планети», — сказав Хілл. «Отже, ця планета, TOI-1386 b, є важливим доповненням до цієї демографічної групи планет».
TOI-1386 b займає лише 26 днів, щоб облетіти навколо своєї зірки. Тим часом її сусід, планета з масою, близькою до маси Сатурна, займає 227 днів, щоб обертатися навколо тієї ж зірки.
Різні планетні розміри та орбіти
В іншому дослідженні, автором якого є аспірантка UCR Дарія Підгородецька, описується планета розміром приблизно вдвічі з Нептун, якій потрібно лише 19 днів, щоб обертатися навколо своєї зірки, яка дуже схожа на наше Сонце.
«Планети, менші за Нептун, але більші за Землю, є найпоширенішими світами в нашій галактиці, але їх немає в нашій Сонячній системі. Кожного разу, коли відкривається новий, ми нагадуємо про те, наскільки різноманітним є наш Всесвіт і що наше існування у космосі може бути більш унікальним, ніж ми можемо зрозуміти», – сказала Підгородецька.
Є багато зірок, не схожих на наше сонце. Якщо вчені хочуть вдало порівняти наш світ з іншими, їм потрібно знайти зірки подібного віку, розміру та маси. «Тоді ми зможемо порівняти яблука з яблуками», — сказав Кейн. «Це захоплююча частина документів, створених Мішель і Дарією, тому що вони це дозволяють».
Планети з ще більш екстремальними, ультракороткими орбітами навколо зірок, на відміну від нашого Сонця, також детально описані в каталозі. Один настільки близький до свого помаранчевого карлика, що обертається менше ніж за 12 годин.
«TOI-1798 c обертається навколо своєї зірки настільки швидко, що один рік на цій планеті триває менше половини доби на Землі. Через свою близькість до зірок-господарів планети, подібні до цієї, також надгарячі — вони отримують більш ніж у 3000 разів більше випромінювання, ніж Земля отримує від Сонця», — сказав Алекс Поланскі, аспірант фізики та астрономії Канзаського університету та провідний автор книги. каталожний папір.
«Існування в такому екстремальному середовищі означає, що ця планета, ймовірно, втратила будь-яку атмосферу, яку вона спочатку сформувала», — сказав Поланскі.
Зрештою, цей новий каталог є вагомим внеском як у місію NASA TESS, так і у відповідь на питання, чи здатні інші планети приймати життя, яке ми знаємо.
«Ми незвичайні? Журі все ще не розглядає це питання, але наш новий масовий каталог є важливим кроком у напрямку відповіді на це запитання», — сказав Кейн.