เมื่อนาซ่าเปิดตัว TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) ในปี 2561 มันมีเป้าหมายเฉพาะ ในขณะที่บรรพบุรุษของมันยานอวกาศเคปเลอร์พบดาวเคราะห์นอกระบบหลายพันดวง แต่ส่วนใหญ่เป็นดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์ TESS ถูกส่งไปยังอวกาศด้วยคำมั่นสัญญา: เพื่อค้นหาดาวเคราะห์ขนาดเล็กที่มีขนาดใกล้เคียงกับโลกและเนปจูนโคจรรอบดาวฤกษ์ที่เสถียรโดยไม่มีแสงวูบวาบมาก นักดาราศาสตร์หวังว่าข้อ จำกัด เหล่านั้นจะระบุดาวเคราะห์นอกระบบที่น่าจะอาศัยอยู่ได้มากขึ้น
ด้วยการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบใหม่สามดวงนี้ TESS กำลังทำตามคำสัญญา
ดาวเคราะห์นอกระบบใหม่ทั้งสามนั้นไม่ใช่สิ่งที่เราคุ้นเคย ในช่วงภารกิจยานอวกาศของเคปเลอร์เราคุ้นเคยกับการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบ แต่ดาวเคราะห์ส่วนใหญ่นั้นใหญ่กว่าโลกและส่วนใหญ่เป็นดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์จูปิเตอร์ที่ร้อนแรงและอื่น ๆ แต่สิ่งใหม่ทั้งสามนี้นั้นแตกต่างกัน: อันหนึ่งใหญ่กว่าโลกเล็กน้อยและอีกสองอันนั้นมีขนาดประมาณสองเท่าของเนปจูนซึ่งมีขนาดเล็กในแง่ดาวเคราะห์นอกระบบ
ทั้งสามโคจรรอบดาวที่เยือกเย็นจาง ๆ ที่เรียกว่า TOI (TESS Object Of Interest) 270 ซึ่งอยู่ห่างออกไปประมาณ 73 ปีแสงในกลุ่มดาวพิคเตอร์ TOI 270 เป็นดาวแคระประเภท M ซึ่งเล็กกว่าดวงอาทิตย์ของเราประมาณ 40% ทั้งมวลและขนาด นอกจากนี้ยังเย็นกว่าดวงอาทิตย์ประมาณหนึ่งในสาม ดาวเคราะห์ทั้งสามนี้มีอุณหภูมิพอเหมาะในแง่ของดาวเคราะห์ แต่ดาวเคราะห์ยังคงร้อนจัดเมื่อเทียบกับโลกเพราะพวกเขาอยู่ใกล้กับดาวฤกษ์ของพวกเขา
ดาวเคราะห์ทั้งสามนี้มีชื่อว่า TOI 270 b, c และ d จากภายในสุดถึงดาวเคราะห์นอกสุดตามการประชุม
TOI 270 b น่าจะเป็นโลกที่เต็มไปด้วยหินเหมือนโลก แต่ใหญ่กว่าประมาณ 25% มันใช้เวลาเพียง 3.4 วันในการโคจรรอบดาวฤกษ์ของมันในระยะทาง 0.03 AU ใกล้กับดาวฤกษ์ของมันประมาณ 13 เท่าเมื่อเทียบกับดาวพุธ ทีม TESS คาดการณ์ว่ามีมวลมากกว่าโลกถึง 1.9 เท่า
น่าเสียดายที่ 270 b ร้อนแรง ไม่ร้อนเท่าจูปิเตอร์ร้อนที่เคปเลอร์ค้นพบ แต่ก็ร้อนเกินไปสำหรับชีวิตอย่างที่เรารู้ อุณหภูมิดุลยภาพ - อุณหภูมิก่อนผลกระทบของบรรยากาศใด ๆ - คือ 254 องศาเซลเซียส (490 F. ) นอกจากนี้ยังถูกล็อคไว้กับดาวฤกษ์
ดาวเคราะห์กลางเรียกว่า TOI 270 c และมีขนาดใหญ่กว่าโลกถึง 2.4 เท่า มันโคจรรอบดาวทุก ๆ 5.7 วัน ดาวเคราะห์นอกสุด 270 d มีขนาดใหญ่กว่าโลกถึง 2.1 เท่าและโคจรรอบดาวทุก 11.4 วัน พวกเขากำลังเรียกดาวเคราะห์สองดวงนี้ว่า "mini-Neptunes" เนื่องจากพวกเขาประกอบด้วยก๊าซเป็นส่วนใหญ่และพวกเขามีขนาดประมาณครึ่งหนึ่งของเนปจูน พวกเขาทั้งสองถูกล็อคดาวของพวกเขาไว้ด้วยเช่นกัน
ดาวเคราะห์นอกสุดนั้นเป็นที่สนใจของนักวิทยาศาสตร์เป็นพิเศษเพราะมันเป็นดาวเคราะห์ที่เย็นที่สุดของทั้งสาม อุณหภูมิสมดุลของ TOI 270 d อยู่ที่ประมาณ 66 องศาเซลเซียส (150 องศาเซลเซียส) ยังคงร้อนมากในแง่ของโลก แต่พอสมควรที่จะหายากสำหรับดาวเคราะห์นอกระบบ
บทความใหม่ที่สรุปการค้นพบนี้ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Astronomy กระดาษมีชื่อว่า“ ซุปเปอร์เอิร์ ธ และดาวเนปจูนย่อยสองดวงกำลังส่งผ่านดาวแคระ M ที่อยู่ใกล้เคียงและเงียบสงบ TOI-270”
“ ระบบนี้เป็นสิ่งที่ TESS ได้รับการออกแบบให้ค้นหา - ดาวเคราะห์ขนาดเล็กที่อบอุ่นพอผ่านหรือผ่านหน้าดาวฤกษ์โฮสต์ที่ไม่ได้ใช้งานซึ่งไม่มีกิจกรรมที่เป็นตัวเอกมากเกินไปเช่นเปลวไฟ” นักวิจัยจากแมกซีมีเลียนGünther เพื่อนที่สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT) Kavli สถาบันดาราศาสตร์และอวกาศในเคมบริดจ์ “ ดาวดวงนี้เงียบและอยู่ใกล้กับเรามากและสว่างกว่าดาวฤกษ์แม่ระบบเปรียบเทียบอื่น ๆ ด้วยการสำรวจติดตามผลแบบขยายในไม่ช้าเราจะสามารถพิจารณาการแต่งหน้าของโลกเหล่านี้สร้างขึ้นหากมีบรรยากาศและก๊าซที่มีอยู่และอีกมากมาย
การค้นพบนี้น่าสนใจเพราะระบบสุริยะของเราไม่มีอะไรเหมือน mini-Neptunes หรือ sub-Neptunes ในความเป็นจริงดาวเคราะห์ที่มีขนาดระหว่าง 1.5 ถึง 2 เท่าขนาดโลกนั้นหาได้ยากมากในประชากรดาวเคราะห์นอกระบบเช่นเดียวกับที่เรารู้
“ สิ่งที่น่าสนใจของระบบนี้ก็คือดาวเคราะห์ของมันก่อให้เกิดช่องว่างที่ยอมรับได้ในขนาดของดาวเคราะห์ที่รู้จักกันดี” Fran Pozuelos ผู้ร่วมเขียนนักวิจัยหลังปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยLiègeในเบลเยียมกล่าว “ มันเป็นเรื่องธรรมดาที่ดาวเคราะห์จะมีขนาดระหว่าง 1.5 ถึงสองเท่าของโลกด้วยเหตุผลที่น่าจะเกี่ยวข้องกับวิธีที่ดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้น แต่นี่ก็ยังเป็นหัวข้อที่ถกเถียงกันมาก TOI 270 เป็นห้องปฏิบัติการที่ยอดเยี่ยมสำหรับการศึกษาระยะขอบของช่องว่างนี้และจะช่วยให้เราเข้าใจได้ดีขึ้นว่าระบบดาวเคราะห์ก่อตัวและวิวัฒนาการอย่างไร
นักดาราศาสตร์หวังว่า TESS จะพบดาวเคราะห์ประเภทนี้เพื่อให้กล้องโทรทรรศน์อื่น ๆ สามารถทำการสำรวจติดตามได้ โดยเฉพาะกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์จะสามารถระบุบรรยากาศของดาวเคราะห์เหล่านี้บางส่วน
“ TOI 270 ตั้งอยู่บนท้องฟ้าอย่างสมบูรณ์แบบเพื่อศึกษาบรรยากาศของดาวเคราะห์รอบนอกด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ในอนาคตของนาซ่า” Adina Feinstein ผู้ร่วมเขียนนักศึกษาปริญญาเอกของมหาวิทยาลัยชิคาโกกล่าว “ เว็บบ์จะสามารถสังเกตเห็นได้นานกว่าครึ่งปีซึ่งสามารถให้การศึกษาเปรียบเทียบที่น่าสนใจระหว่างบรรยากาศของ TOI 270 c และ d”
ทีมที่อยู่เบื้องหลังผลลัพธ์เหล่านี้คิดว่าแม้ว่าผลลัพธ์เหล่านี้จะน่าตื่นเต้น แต่ก็ยังมีระบบสุริยะนี้อีกมาก การสำรวจเพิ่มเติมอาจเปิดเผยดาวเคราะห์ดวงอื่น บางทีอาจมีดาวเคราะห์หินดวงอื่นไกลออกไปจากดาวมากกว่า TOI 270 d ถ้าเป็นเช่นนั้นมันอาจจะพอสมควร และถ้ามันมีแกนกลางหินและชั้นบรรยากาศก็สามารถกักเก็บน้ำของเหลวไว้บนพื้นผิวของมัน
นี่เป็นช่วงเวลาที่น่าตื่นเต้นในการวิจัยดาวเคราะห์นอกระบบ ด้วยผลลัพธ์เช่นนี้และในที่สุดเจมส์เวบบ์ก็เข้ามาในโลกออนไลน์ความเข้าใจของเราเกี่ยวกับประชากรดาวเคราะห์นอกระบบจะเพิ่มขึ้นอย่างก้าวกระโดด
มากกว่า:
- ข่าวประชาสัมพันธ์: คะแนนภารกิจ TESS ของนาซ่า 'Hat Trick' ด้วย 3 โลกใหม่
- บทความวิจัย: ซุปเปอร์เอิร์ ธ และดาวเนปจูนย่อยสองดวงกำลังส่งผ่านดาวแคระ M ใกล้เคียงและเงียบสงบ TOI-270
- TESS ของนาซา
- นิตยสาร Space: TESS จะหาดาวเคราะห์ได้กี่ดวง
- นิตยสารอวกาศ: ตอนนี้ TESS นั้นเปิดใช้งานแล้วนักดาราศาสตร์คาดการณ์ว่าจะมีดาวเคราะห์ 14,000 ดวง 10 อาจเป็นโลกเหมือนโลกในโซนที่อาศัยของดาว Sunlike
