กล้องโทรทรรศน์สำรวจอวกาศดาวเคราะห์นอกระบบของนาซ่าเปิดตัวเมื่อเดือนเมษายน 2561 หลังจากการทดสอบสองสามเดือนมันก็พร้อมที่จะเริ่มทำแผนที่ท้องฟ้าทางใต้เพื่อค้นหาดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์ค่อนข้างใกล้เคียง
เราเพิ่งจะไปปฏิบัติภารกิจในปีนี้และในวันที่ 18 กรกฎาคม TESS ได้เปลี่ยนความสนใจไปยังซีกโลกเหนือเพื่อดำเนินการตามล่าหาดาวเคราะห์ในท้องฟ้าทางเหนือ
ในการเป็นส่วนหนึ่งของการเปลี่ยนแปลงนี้องค์การนาซ่าได้ประกาศดาวเคราะห์ดวงใหม่ที่น่าสนใจจำนวนหนึ่งซึ่งเปิดตัวโดย TESS รวมถึงโลกในหมวดหมู่ที่ไม่เคยมีมาก่อน
นักดาราศาสตร์พบว่ามีดาวเคราะห์นอกระบบที่ยืนยันแล้วกี่ดวง? ในช่วงเวลาของการบันทึกนี้ Exoplanet Archive ของนาซามีแคตตาล็อกของ 4,301 โลกที่เรารู้จักจนถึงปัจจุบัน กับผู้สมัครดาวเคราะห์ดวงอื่นเกือบจะมาก
แต่ในปีที่แล้วนักล่าดาวเคราะห์ล่าสุดของนาซ่าคือภารกิจ TESS ทำงานอย่างหนักรวบรวมดาวเคราะห์เพื่อเพิ่มลงในฐานข้อมูลที่กำลังเติบโตนี้ ผ่านทางภารกิจหลักสองปีที่มีผู้สมัครกว่า 993 แห่งทั่วโลกและ 28 ดาวเคราะห์ที่ยืนยันแล้ว
ภูมิหลังแรกของภารกิจ TESS และจากนั้นเราจะได้รับผลลัพธ์ใหม่ เราได้ทำตอนทั้งหมดใน Kepler และ TESS แล้ว แต่นี่เป็นเวอร์ชั่นสั้น ๆ
ภารกิจดังกล่าวเปิดตัวเมื่อวันที่ 18 เมษายน 2018 โดยมีเป้าหมายในการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบที่อยู่ภายในระยะเวลา 300 ปีแสงของโลก
TESS ติดตามวงโคจรรอบดวงจันทร์ 13.7 วันที่ไม่เคยใช้มาก่อนในภารกิจยานอวกาศ นี่เป็นครึ่งหนึ่งของระยะเวลาการโคจรของดวงจันทร์ซึ่งทำให้แรงโน้มถ่วงของยานอวกาศมีความสมดุล
ที่จุดวงโคจรที่ใกล้ที่สุดมันอยู่ห่างจากพื้นผิวโลกเพียง 108,000 กม. ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่เหมาะที่จะส่งข้อมูลทั้งหมด จากนั้นไปถึง 373,000 กม. ที่จุดสูงของวงโคจรซึ่งเป็นภูมิภาคที่ปลอดจากรังสีที่ติดอยู่ในสนามแม่เหล็กของโลก
TESS ใช้กล้องขนาดใหญ่สี่ตัวที่รับชมท้องฟ้าเป็นส่วนใหญ่ตลอด 27 วัน จากนั้นจะเปลี่ยนมุมมองไปยังภูมิภาคอื่นและดูอีกครั้งอีก 27 วัน บางภูมิภาคมีความเป็นเอกลักษณ์ แต่มีบางส่วนที่ทับซ้อนกันและสามารถมองเห็นได้นานกว่าหนึ่งเดือน
ยานอวกาศใช้วิธีการเปลี่ยนผ่านเพื่อค้นหาดาวเคราะห์โดยดูความสว่างที่ลดลงเล็กน้อยขณะที่ดาวเคราะห์ผ่านหน้าดาวฤกษ์ของมัน ปริมาณการจุ่มและระยะเวลาที่ใช้ในการทำให้นักดาราศาสตร์บอกว่าดาวเคราะห์ใหญ่แค่ไหนและวงโคจรของมันคืออะไร
การลดลงของความสว่างเริ่มต้นทำให้นักดาราศาสตร์บอกใบ้ว่าอาจมีดาวเคราะห์อยู่ด้วย นักดาราศาสตร์ต้องเห็นการผ่านสามครั้งในข้อมูล TESS เนื่องจากปรากฏการณ์ทางธรรมชาติอื่น ๆ สามารถเลียนแบบการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์เช่นดาวแปรแสงหรือเมฆฝุ่นรอบดาวฤกษ์
จากนั้นกล้องโทรทรรศน์อื่น ๆ ทั่วโลกและในอวกาศ (และแม้แต่นักดาราศาสตร์สมัครเล่น) ยังคงดูดาวเหล่านี้ในช่วงหลายเดือนที่ผ่านมาเพื่อยืนยันว่าดาวเคราะห์อยู่ที่นั่นและระยะเวลาการโคจรจริงของพวกมันเป็นอย่างไร
ต่างจากภารกิจของเคปเลอร์ซึ่งกำลังศึกษาจุดหนึ่งเดียวบนท้องฟ้าเป็นเวลานานจริง ๆ และการหมุนดาวเคราะห์ออกไปหลายพันปีแสงห่างจาก TESS กำลังหยิบผู้สมัครดาวเคราะห์ซึ่งอยู่ภายในระยะ 300 ปีแสงของโลก
มันเป็นกล้องโทรทรรศน์ค้นหาสำหรับโลกยุคต่อไปและกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่เช่นกล้องโทรทรรศน์อวกาศยุโรปขนาดใหญ่ที่สุดและกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ นี่เป็นเครื่องมือที่จะติดตามการสังเกตและบอกเราเกี่ยวกับดาวเคราะห์ที่ค้นพบใหม่เหล่านี้
ภารกิจ CHEOPS ของ ESA มีกำหนดเปิดตัวในปลายปีนี้มันจะดำเนินการตามการสำรวจของดาวเคราะห์นอกระบบที่ค้นพบเพื่อพยายาม จำกัด ขนาดและระยะเวลาการโคจรของพวกมัน ต้องขอบคุณ CHEOPS จำนวนของดาวเคราะห์นอกระบบที่ยืนยันแล้วจะเริ่มทันกับจำนวนผู้สมัครของดาวเคราะห์
มาเข้าสู่ดาวเคราะห์ดวงใหม่กันเถอะ
L 98-59
ประมาณหนึ่งเดือนที่ผ่านมาเมื่อวันที่ 28 มิถุนายน 2019 นักดาราศาสตร์ประกาศว่าพวกเขาได้ค้นพบ TESS โลกที่เล็กที่สุดเท่าที่เคยเห็นมา
ดาวนี้เรียกว่า L 98-59 และเป็นดาว M-dwarf (หรือดาวแคระแดงสำหรับเราที่ไม่ใช่นักดาราศาสตร์) โดยมีมวลประมาณหนึ่งในสามของดวงอาทิตย์
มีดาวเคราะห์สามดวงที่ค้นพบในระบบจนถึงตอนนี้ ดาวที่อยู่ใกล้ที่สุดคือ L 98-59b ซึ่งมีขนาดเพียง 80% ของโลกโคจรรอบดาวฤกษ์ของมันทุก 2.25 วัน มันได้รับพลังงาน 22 เท่าจากดาวฤกษ์มากกว่าที่โลกได้รับจากดวงอาทิตย์ มันใหญ่กว่าดาวอังคารเล็กน้อย
นี่ไม่ใช่ดาวเคราะห์ที่เล็กที่สุดที่ค้นพบในขณะนี้นั่นคือเคปเลอร์ 37b ซึ่งใหญ่กว่าดวงจันทร์ของโลกเพียง 20%
ดาวเคราะห์ดวงที่สองในระบบนี้มีขนาด 1.4 เท่าของโลกและโคจรรอบทุก 3.7 วัน ดาวเคราะห์ชั้นนอกมีขนาดใหญ่กว่าโลก 1.6 เท่าและโคจรรอบทุก 7.5 วัน
ลืมเรื่องความเป็นอยู่ ดาวเคราะห์เหล่านี้ทั้งหมดถูกแผดเผาโดยดาวฤกษ์ทั้งหมดและสามารถจำแนกได้ในเขตดาวศุกร์ ในอดีตเคยเป็นที่อยู่อาศัยของพวกเขา แต่พวกเขาอาจจะร้อนเกินไปสำหรับชีวิต
งั้นมาเริ่มกันเลย
Gliese 357
ในวันที่ 31 กรกฎาคม 2019 นักวิทยาศาสตร์ประกาศดาวเคราะห์ดวงใหม่ที่โคจรรอบดาว Gleise 357 มันเป็นดาว M-dwarf อีกดวงและดาวเคราะห์นั้นมีขนาดใหญ่กว่าโลกประมาณ 22%
สิ่งที่ทำให้ดาวเคราะห์นี้แปลกจริงๆคือมันโคจรรอบดาวฤกษ์ของมันมากกว่าดาวพุธประมาณ 11 เท่า
ดาวเคราะห์นอกระบบดวงแรกที่ค้นพบรอบดาวฤกษ์ในแถบลำดับหลักนั้นเป็นดาวพฤหัสร้อน ดาวเคราะห์ที่มีมวลของดาวพฤหัสบดีหลายเท่า แต่โคจรรอบเพียงไม่กี่วัน สิ่งเหล่านี้คิดว่าเป็นไปไม่ได้ แต่มีอยู่
ตอนนี้นักดาราศาสตร์ค้นพบสิ่งที่น่าสนใจอย่างมาก เมอร์คิวรี่ขนาดใหญ่?
เนื่องจากมันเป็นดาวแคระ M มันจึงปล่อยรังสีออกมาน้อยกว่าดวงอาทิตย์ แต่การโคจรรอบใกล้นี้ทำให้เกิดเป็นดาวเคราะห์ร้อน
หากไม่มีบรรยากาศจะมีอุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ยประมาณ 254 องศาเซลเซียส (หรือ 490 องศาฟาเรนไฮต์) มันร้อนจัดเมื่อพิจารณาจากอุณหภูมิเฉลี่ยของปรอทอยู่ที่ 167 องศาเซลเซียส วางบรรยากาศไว้ด้านบนเพื่อดักจับความร้อนและโลกนี้จะร้อนอย่างไม่น่าเชื่อ
ข่าวดี Gliese 357 ตั้งอยู่เพียง 31 ปีแสงจากโลกซึ่งทำให้เป็นระบบดาวเคราะห์นอกระบบที่พบมากเป็นอันดับสาม นี่เป็นตัวอย่างที่ดีของดาวเคราะห์ใกล้เคียงที่ TESS กำลังค้นหาอยู่
นักดาราศาสตร์พบว่ามีดาวเคราะห์ในระบบมากขึ้นด้วย ดาวเคราะห์ดวงที่สอง 357c มีมวลประมาณ 3.4 เท่าของโลกและโคจรรอบดาวทุก ๆ 9.1 วัน อุณหภูมิเฉลี่ยยังคงร้อนประมาณ 127 องศาเซลเซียส
ตอนนี้สังเกตว่าฉันบอกว่ามวลและไม่ได้ขนาด? นั่นเป็นเพราะ 357c ไม่ได้ถูกค้นพบโดยใช้วิธีการขนส่งมันไม่ได้เรียงแถวกันเพื่อส่งผ่านระหว่างเรากับดาวอย่างโลกร้อน 357b แต่นักดาราศาสตร์ก็ใช้หอสังเกตการณ์ภาคพื้นดินเพื่อติดตามการสังเกตโดยใช้วิธีการความเร็วเรเดียล
ที่นี่มีนักดาราศาสตร์วัดว่าดาวฤกษ์ถูกดึงกลับไปมาด้วยแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์อย่างไร เทคนิคนี้นำไปสู่การค้นพบดาวเคราะห์ดวงที่สอง
และมันก็นำไปสู่การค้นพบดาวเคราะห์ดวงที่สามที่น่าสนใจกว่านี้อีก: Gliese 357d
ดาวเคราะห์นี้มีมวล 6.1 เท่าของมวลโลกและใช้เวลาประมาณ 55.7 วันในการโคจรรอบดาวฤกษ์ อุณหภูมิเฉลี่ยอยู่ที่ -53C ซึ่งอาจหมายความว่ามันปกคลุมไปด้วยธารน้ำแข็งและหิมะ แต่ก็ยังคงมีเหตุผลตามทฤษฎีในเขตเอื้ออาศัยของดาวขึ้นอยู่กับความหนาของชั้นบรรยากาศ
มันเป็นซุปเปอร์เอิร์ ธ ประมาณสองเท่าของโลก แต่อาจทำจากหินเหมือนโลกของเรา
TOI 270
นอกเหนือจากการประกาศของดาวเคราะห์ที่ Gliese 357 ทีม TESS ได้ประกาศดาวเคราะห์เพิ่มเติมอีกสามดวงรอบดาว UCAC4 191-004644 หรือ TESS Object of Interest 270 หรือ TOI 270 ที่อยู่ห่างออกไปประมาณ 73 ปีแสงในกลุ่มดาวพิคเตอร์
นี่คือดาว M-darf ที่มีมวลและขนาดของดวงอาทิตย์เพียง 40% และอุณหภูมิพื้นผิวเย็นกว่ามาก
ดาวเคราะห์ชั้นใน TOI 270 b น่าจะเป็นโลกที่เต็มไปด้วยหินที่มีขนาดใหญ่กว่าโลกประมาณ 25% และโคจรรอบดาวทุก 3.4 วันในระยะทางไกลกว่าดาวพุธ 13 เท่า เนื่องจากมันเป็นการเปลี่ยนเครื่องพวกเขาไม่สามารถเข้าถึงมวลได้โดยตรง แต่จากการจำลองสถานการณ์มันจึงมีมวลประมาณ 1.9 เท่าของมวลโลก
แต่มันเป็น scorcher ที่มีอุณหภูมิเฉลี่ย 254 องศาเซลเซียส
ดาวเคราะห์ดวงต่อไปในระบบคือ TOI 270 c นี่คือขนาดใหญ่กว่าโลกถึง 2.4 เท่าโคจรรอบทุก ๆ 5.7 วันและสามารถอธิบายได้ว่าเป็นดาวเนปจูนขนาดเล็กโดยมีมวลประมาณ 7 เท่าของโลก
ดาวเคราะห์ดวงที่สาม TOI 270 d มีขนาด 2.1 เท่าของโลกโคจรรอบทุก ๆ 11.4 วันและอาจเป็น 2.1 เท่าของโลก มินิเนปจูนอีกตัวหนึ่ง แต่มีอุณหภูมิเฉลี่ย 66 องศาเซลเซียส มันร้อน แต่ไม่ร้อนเกินไป
แน่นอนว่าดาวเคราะห์ทั้งสามน่าจะถูกจับเข้ากับดาวฤกษ์ของพวกมันซึ่งหมายความว่าพวกมันจะแสดงด้านเดียวกันเสมอ ด้านที่ไปหาดาวนั้นร้อนมากและด้านที่อยู่ห่างจากดาวนั้นก็เย็น แต่อาจมีจุดที่เหมาะสมบนเทอร์มิเนเตอร์ขอบของดาวเคราะห์ระหว่างกลางวันและกลางคืน
จริงๆแล้วเราไม่มีอะไรแบบนี้ในระบบสุริยะ โลกที่อยู่ระหว่างขนาดและมวลของดาวเคราะห์ภาคพื้นดินที่มีขนาดเล็กกว่าและดาวก๊าซยักษ์ใหญ่ในระบบสุริยะรอบนอก สิ่งนี้ทำให้พวกเขาเป็นเป้าหมายที่น่าทึ่งสำหรับกล้องรุ่นต่อไปเช่น James Webb TOI 270 จะสูงในท้องฟ้าสำหรับเวบบ์มาครึ่งปีแล้วดังนั้นมันจะได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวาง
ดังนั้นเราอยู่ที่นี่ เป็นเวลากว่าหนึ่งปีแล้วที่ TESS เข้าสู่การปฏิบัติการวิทยาศาสตร์สแกนท้องฟ้าของซีกโลกใต้อย่างสมบูรณ์และเปิดผู้สมัครดาวเคราะห์เกือบ 1,000 คนและดาวเคราะห์นอกระบบ 28 ดวงที่ยืนยันแล้ว
เวลาบินผ่านจริงๆ มันพบสุดยอดอย่างซุปเปอร์มินิเนปจูนและตอนนี้ยานอวกาศเปลี่ยนไปมองท้องฟ้าเหนือและหวังว่าจะพบมากขึ้น ฉันรอดูว่าจะเกิดอะไรขึ้นต่อไปและฉันแน่ใจว่าฉันจะให้การอัปเดตครั้งใหญ่แก่คุณในอีกหนึ่งปีนับจากนี้
