Három exobolygót talált a TESS egy közeli rendszerben

3911

A NASA legújabb exobolygó-vadásza, a TESS-űrtávcső egy közeli csillag körül bolygókat talált: az egyik kicsit nagyobb, mint a Föld, a másik kettőhöz hasonló nincs a Naprendszerben. A bolygók mérete eltér az ismert exobolygóknál tapasztaltaktól, így érdekes célpontjai lehetnek a további kutatásoknak.

A TOI-270 (TOI: TESS Object of Interest) jelzésű halvány, alacsony hőmérsékletű csillag katalógusszáma: UCAC4 191-004642. Az M színképtípusú törpecsillag méretét és tömegét tekintve is 40%-al kisebb, mint a Nap, felszíni hőmérséklete pedig nagyjából egyharmada a Napunkénak. A tőlünk 73 fényévre található rendszer a Pictor csillagképben látszik.

Az infografika a TOI 270 jelzésű rendszer főbb jellegzetességeit mutatja. A 73 fényévre lévő rendszer a déli égbolt Pictor csillagképében látható. A rendszer három ismert bolygóját a NASA TESS űrtávcsöve fedezte fel csillaguk periodikus fényességcsökkenéseinek hála, amelyeket az előtte elhaladó bolygók okoznak. A keretes kiemelések a három bolygó Földhöz viszonyított relatív méreteit mutatják. A megadott hőmérsékletek olyan egyensúlyi hőmérsékletek, amelyeket a lehetséges légkör melegítő hatását figyelmen kívül hagyva kalkuláltak ki. (NASA: NASA’s Goddard Space Flight Center/Scott Wiessinger)

„Ezt a rendszert épp a TESS-nek találták ki – kicsi, forró bolygók, amelyek egy inaktív, kitöréseket nem produkáló csillag előtt haladnak el.” – mondta Maximilian Günther, az MIT Torres posztdoktori ösztöndíjasa. „Ez a csillag békés, és nagyon közel van hozzánk, így aztán sokkal fényesebb, mint a hasonló rendszerek csillagai. További megfigyelésekkel hamarosan meghatározhatjuk a bolygók összetételét is, és ha van légkörük, megállapíthatjuk, hogy miből áll.”

A rendszert ismertető tanulmány a Nature Astronomy folyóiratban jelent meg, és már online is hozzáférhető.

A legbelső bolygó, a TOI 270b nagy valószínűséggel egy kőzetbolygó, amely nagyjából 25%-kal nagyobb, mint a Föld. 3,4 nap alatt kerüli meg a csillagot, amelyhez úgy 13-szor közelebb van, mint a Merkúr a Naphoz. A hasonló méretű exobolygókon végzett kutatások alapján a kutatócsoport úgy becsüli, hogy a TOI 270b jelzésű exobolygó 1,9-szer nagyobb tömegű, mint a Föld.

Mivel nagyon közel van a csillaghoz, a b jelzésű bolygó forró, mint a pokol. Az egyensúlyi hőmérséklete – amelyet a csillagától kapott energia alapján számítottak ki, kihagyva a lehetséges légkör melegítő hatását – nagyjából 254 Celsius-fok.

A TOI 270c és TOI 270d, a rendszer másik két bolygója 2,4-szer, illetve 2,1-szer nagyobb a Földnél, a keringési idejük pedig 5,7, illetve 11,4 nap. Bár mindkettő feleakkora, nagyon hasonlóak a Neptunuszhoz. Összetevőik között több a gáz, mint a kőzet, a tömegük pedig hétszer, illetve ötször nagyobb, mint a Földé.

Illusztrációk a TOI 270 rendszer bolygóiról. A megadott hőmérsékletek egyensúlyi hőmérsékletek, nem veszik számításba a lehetséges légkör melegítő hatását. (Forrás: NASA’s Goddard Space Flight Center)

Mindhárom bolygóra nagy mértékben hatnak az árapály-erők, ami azt jelenti, hogy mialatt megkerülik a csillagot, csak egyszer fordulnak körbe, és végig ugyanazt a felüket fordítják  a csillag felé, akárcsak a Hold a Föld felé.

A c és a d jelű bolygót leginkább mini Neptunuszokként írhatnánk le, hasonlót a saját naprendszerünkben nem találunk. A kutatók remélik, hogy a TOI 270 további vizsgálata segíthet megtudnunk, hogyan alakulhatnak ki mini Neptunuszok egy majdnem földméretű bolygóval együtt.

„A rendszer érdekes jellegzetessége, hogy a bolygói kitöltenek egy rést az ismert bolygóméretek sorában.” – mondta Fran Pozuelos (University of Liège), a tanulmány társszerzője. „Szokatlan, hogy egy bolygó mérete a Föld méretének 1,5 és 2-szerese közé essen, valószínűleg a bolygók kialakulása miatt, de ez ellentmondásos téma. A TOI 270 kiváló lehetőség ennek a jelenségnek a vizsgálatára, és segíthet megértenünk a bolygórendszerek kialakulásának és fejlődésének módját.”

Günther kutatócsoportját főként a legkülső bolygó, a TOI 270d érdekli. Az exobolygó egyensúlyi hőmérsékletét 67 Celsius-fokra becsülik, így ez a rendszer leghűvösebb bolygója, és mint ilyen, ritka az ismert exobolygók között.

„A TOI 270 tökéletes helyen van ahhoz, hogy a NASA James Webb-űrtávcsövével megvizsgálhassuk a külső bolygóinak légkörét.” – mondta Adina Feinstein, a Chicagói Egyetem doktorandusza, a tanulmány társszerzője. „Több mint egy éven át megfigyelhető lesz a Webbel, így érdekes összehasonlító tanulmányokat végezhetünk a TOI 270c és d légkörén.”

 

A TOI 270 rendszer olyan tömör elrendezésű, hogy leginkább a Jupiterhez és holdjaihoz lehetne hasonlítani, ahogy az az illusztráción is látszik. (Forrás: NASA’s Goddard Space Flight Center)

A kutatócsoport abban is reménykedik, hogy az ismert hármon kívül több bolygót is találnak a rendszerben. Ha a d jelű bolygó kőzetmaggal rendelkezik, amelyet vékony légkör borít, a felszíne túl meleg ahhoz, hogy folyékony víz legyen rajta, amely pedig a lakhatóság legfontosabb feltétele. A további kutatások azonban felfedhetnek olyan kőzetbolygókat, amelyek kissé távolabb keringenek a csillagtól, és hűvösebb felszínükön folyékony halmazállapotú víz található.

Forrás: NASA

Hozzászólás

hozzászólás