Використовуючи дані супутника NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite, вчені ідентифікували світ розміром із Землю під назвою TOI 700 e, який обертається в межах зони проживання своєї зірки – діапазону відстаней, де на поверхні планети може бути вода в рідкому стані. Планета становить 95% розміру Землі та, ймовірно, скеляста.
Раніше астрономи виявили в цій системі три планети під назвою TOI 700 b, c і d. Планета d також обертається в зоні проживання. Але вченим знадобився додатковий рік спостережень TESS, щоб відкрити TOI 700 e.
«Це одна з небагатьох відомих нам систем із кількома малими планетами зони проживання», — сказала Емілі Гілберт, докторант Лабораторії реактивного руху НАСА в Південній Каліфорнії, яка керувала роботою. «Це робить систему TOI 700 захоплюючою перспективою для додаткового спостереження. Планета e приблизно на 10% менша за планету d, тому система також демонструє, як додаткові спостереження TESS допомагають нам знаходити все менші й менші світи».
Гілберт представила результат від імені своєї команди на 241-й зустрічі Американського астрономічного товариства в Сіетлі. Стаття про нещодавно виявлену планету була прийнята The Astrophysical Journal Letters.
TOI 700 — це маленька прохолодна карликова зірка M, розташована на відстані близько 100 світлових років від нас у південному сузір’ї Золотої Риби. У 2020 році Гілберт та інші оголосили про відкриття планети d, придатної для життя, розміром із Землю, яка перебуває на 37-денній орбіті разом із двома іншими світами.
Внутрішня планета, TOI 700 b, становить приблизно 90% розміру Землі та обертається навколо зірки кожні 10 днів. TOI 700 c більш ніж у 2,5 рази більша за Землю та обертається по орбіті кожні 16 днів. Планети, ймовірно, обертаються лише один раз на орбіту, так що одна сторона завжди звернена до зірки, так само як одна сторона Місяця завжди повернута до Землі.
TESS спостерігає за великими смугами неба, які називаються секторами, протягом приблизно 27 днів за раз. Ці довгі погляди дозволяють супутнику відстежувати зміни в яскравості зірок, викликані планетою, що перетинає її зірку з нашої точки зору, подія, яка називається транзитом. Місія використовувала цю стратегію для спостереження за південним небом, починаючи з 2018 року, перш ніж звернутись до північного неба. У 2020 році він повернувся на південь неба для додаткових спостережень. Додатковий рік даних дозволив команді уточнити початкові розміри планет, які приблизно на 10% менші за початкові розрахунки.
«Якби зірка була трохи ближче або планета трохи більша, ми могли б помітити TOI 700 e протягом першого року даних TESS», — сказав Бен Горд, докторант Університету Меріленда, Коледж Парк і дипломований дослідник Центру космічних польотів імені Годдарда НАСА в Грінбелті, штат Меріленд. «Але сигнал був настільки слабким, що нам знадобився додатковий рік спостережень за транзитом, щоб ідентифікувати його».
Період обертання TOI 700 e, яка також може бути припливно-заблокованою, становить 28 днів. Вчені визначають оптимістичну зону проживання як діапазон відстаней від зірки, де рідка поверхнева вода може бути присутня в якийсь момент в історії планети. Ця область простягається по обидві сторони від консервативної зони проживання, діапазону, де, за гіпотезою дослідників, вода в рідкому стані може існувати протягом більшої частини життя планети. TOI 700 d обертається в цьому регіоні.
Пошук інших систем зі світами розміром із Землю в цьому регіоні допомагає планетологам дізнатися більше про історію нашої власної Сонячної системи.
Дослідження системи TOI 700 з космічними та наземними обсерваторіями триває, сказав Гілберт, і може дати подальше розуміння цієї рідкісної системи.
«TESS щойно завершив другий рік спостережень за північним небом», — сказала Еллісон Янгблад, астрофізик-дослідник і заступник наукового співробітника проекту TESS у Goddard. «Ми з нетерпінням чекаємо інших захоплюючих відкриттів, прихованих у скарбниці даних місії».
Про TESS
TESS — це місія NASA Astrophysics Explorer, яку очолює та якою керує Массачусетський технологічний інститут у Кембриджі, штат Массачусетс, та Центр космічних польотів імені Годдарда NASA. Додаткові партнери: Northrop Grumman; Дослідницький центр Еймса НАСА в Кремнієвій долині Каліфорнії; Центр астрофізики | Harvard & Smithsonian в Кембриджі, Массачусетс; Лінкольнська лабораторія MIT; та Науковий інститут космічного телескопа в Балтиморі. У місії беруть участь більше десятка університетів, науково-дослідних інститутів і обсерваторій по всьому світу.
