Ερευνητές του MIT ανακάλυψαν τέσσερις νέους εξωπλανήτες σε τροχιά γύρω από έναν αστέρα που μοιάζει με τον Ήλιο, σε απόσταση πάνω από 200 έτη φωτός από τη Γη. Λόγω της ποικιλομορφίας αυτών των πλανητών και της φωτεινότητας του μητρικού τους αστέρα, αυτό το σύστημα θα μπορούσε να είναι ιδανικός στόχος για ατμοσφαιρικές μελέτες εξωπλανητών με το επερχόμενο διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb της NASA. Η σχετική μελέτη, με επικεφαλής τον Dr. Tansu Daylan, postdoc στο Ινστιτούτο Αστροφυσικής και Διαστημικής Έρευνας Kavli του MIT, δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο περιοδικό The Astronomical Journal. Με περαιτέρω μελέτη, λέει ο Daylan, αυτό το πλανητικό σύστημα θα μπορούσε να είναι κρίσιμο για την κατανόηση του σχηματισμού και της εξέλιξης των πλανητών.
Ο Daylan και οι συνεργάτες του εντόπισαν αυτούς τους πλανήτες με το Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), μια αποστολή της NASA υπό την ηγεσία του MIT. Για να αναγνωρίσουν τους εξωπλανήτες με το TESS, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν την παρατηρησιακή μέθοδο των διβάσεων (transit method). Με τη μέθοδο αυτή μπορούμε να προσεγγίσουμε το μέγεθος ενός πλανήτη, την περίοδο της τροχιάς του γύρω από τον αστέρα του και να βρούμε εάν έχει άλλους πλανητικούς γείτονες. Σε συνδυασμό με άλλες μεθόδους παρατήρησης, όπως η μέθοδος των ακτινικών ταχυτήτων, μπορούμε να προσδιορίσουμε εάν ένας πλανήτης είναι βραχώδης ή αέριος, ζεστός ή κρύος και ακόμη αν έχει μια παχιά ή λεπτή ατμόσφαιρα.
(Credits: Image: NASA/JPL-Caltech)
Εάν το φως από ένα μακρινό αστέρα περνά μέσα από την ατμόσφαιρα ενός εξωπλανήτη στη διαδρομή του προς τη Γη, ορισμένα μήκη κύματος φωτός θα απορροφηθούν από τα αέρια αυτής της ατμόσφαιρας. Όταν το φως φτάσει στη Γη, θα λείπουν μήκη κύματος φωτός που αντιστοιχούν σε συγκεκριμένα αέρια –όπως νερό, διοξείδιο του άνθρακα ή μεθάνιο– παρέχοντας πληροφορίες στους επιστήμονες για τη σύνθεση της ατμόσφαιρας του εξωπλανήτη. Αυτό μπορεί να δώσει στους αστρονόμους ζωτικές πληροφορίες για το περιβάλλον, την εξέλιξη και τη βιωσιμότητα ενός πλανήτη. Αν και το TESS δεν μπορεί να χαρακτηρίσει τις ατμόσφαιρες, το τηλεσκόπιο αυτό είναι το κλειδί για τον εντοπισμό των εξωπλανητών για τους οποίους πρέπει να δοθεί προτεραιότητα στην ατμοσφαιρική μελέτη από άλλα τηλεσκόπια υψηλότερης ανάλυσης, όπως το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble της NASA και το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb που πρόκειται να ξεκινήσει τη λειτουργία του το φθινόπωρο του 2021
Χρησιμοποιώντας δεδομένα από το TESS, καθώς και επίγεια τηλεσκόπια, ο Daylan διαπίστωσε ότι αυτός ο αστέρας φιλοξενεί ένα μεγάλο, βραχώδη εσωτερικό πλανήτη ή υπερ-Γη, και τρεις αέριους εξωτερικούς πλανήτες, λίγο μικρότερους από τον Ποσειδώνα, γνωστούς ως υπο-Ποσειδώνες. Σε σύγκριση με το δικό μας ηλιακό σύστημα, αυτοί οι πλανήτες ζουν πολύ κοντά στον ήλιο τους. οι περίοδοι των τροχιών τους κυμαίνονται από 19 ημέρες έως και κάτω από τέσσερις ημέρες. Αυτό τους κάνει θερμούς, οι μέσες επιφανειακές θερμοκρασίες τους κυμαίνονται από 370 έως 815 Κελσίου.
Αν και αυτό σημαίνει ότι οι πλανήτες είναι απίθανο να φιλοξενήσουν ζωή, δίνει στους αστρονόμους πολύ περισσότερα δεδομένα για να εργαστούν, αφού μια μικρής διάαρκειας τροχιά επιτρέπει συχνότερες διαβάσεις και συνεπώς περισσότερες ευκαιρίες για εξέταση του φωτός που διέρχεται από την ατμόσφαιρά του. Ωστόσο, ενδέχεται να υπάρχουν πλανήτες σε αυτό το σύστημα που δεν έχουν ακόμη ανακαλυφθεί , ίσως ακόμη και στην κατοικήσιμη ζώνη του αστέρα. Πρόσφατα, μια άλλη ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε το διαστημικό τηλεσκόπιο CHaracterising Exoplanet Satellite (CHEOPS) για να επιβεβαιώσει έναν πέμπτο πλανήτη στο σύστημα, ο οποίος χρειάζεται 29 ημέρες για να κάνει μια περιφορά γύρω από τον αστέρα.
Ο μητρικός αστέρας με το όνομα TOI-1233, θα παρέχει άφθονο φως για μελλοντική μελέτη, λέει ο Daylan. Είναι παρόμοιος σε μέγεθος και θερμοκρασία με τον δικό μας Ήλιο, αλλά επειδή είναι σχετικά κοντά στη Γη, φαίνεται πολύ φωτεινός σε σύγκριση με άλλους αστέρες. Φαίνεται να είναι ο πιο φωτεινός γνωστός αστέρας που μοιάζει με τον Ήλιο και ένας από τους πιο φωτεινούς αστέρες που φιλοξενεί τουλάχιστον τέσσερις πλανήτες που μπορούν να παρατηρηθούν με τη μέθοδο των διαβάσεων. Αυτό είναι χρήσιμο, επειδή ένας φωτεινότερο αστέρας δίνει στους αστρονόμους περισσότερο φως για να εργαστούν όταν χαρακτηρίζουν τους πλανήτες του.
Οι αστέρες με πολλούς εξωπλανήτες είναι ιδιαίτερα συναρπαστικοί για τους αστρονόμους, επειδή ανοίγουν νέους δρόμους για τη μελέτη των ηλιακών συστημάτων. Και αυτό συμβαίνει γιατί οι πλανήτες προέρχονται από τον ίδιο δίσκο ύλης γύρω από τον ίδιο αστέρα, αλλά καταλήγουν να είναι διαφορετικοί πλανήτες με διαφορετικές ατμόσφαιρες και διαφορετικά κλίματα λόγω των διαφορετικών τροχιών τους. Έτσι, τέτοια συστήματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατανόηση των θεμελιωδών διαδικασιών του σχηματισμού και της εξέλιξης των πλανητών.
Περισσότερα εδώ.
