De meeste exoplaneten die we hebben ontdekt, zijn geïdentificeerd door grote onderzoeken zoals de Kepler-missie of de missie Een satelliet doorkruisen om de buitenste planeten te onderzoeken (geit). Hoewel deze projecten geweldig zijn in het ontdekken van sterren die planeten herbergen, vertellen ze ons voor het grootste deel dat er planeten zijn. Om het buitenste zonnestelsel en zijn planeten te begrijpen, zijn verschillende vervolgobservaties nodig – en de tijd van de telescoop die ze vergezelt. hier , Groot succes Uit de enquêtes heeft het ons veel opgeleverd waar we gemakkelijk toegang toe hebben.
Maar follow-ups kunnen belangrijke informatie opleveren, blijkt uit een onderzoek dat deze week is vrijgegeven. Daarin beschrijven de onderzoekers waarnemingen van een door TESS ontdekt systeem met drie planeten. Met behulp van de aanvullende waarnemingen ontdekten de onderzoekers dat er waarschijnlijk twee andere planeten zijn die TESS niet kon zien en dat degene die het zag de minst massieve exoplaneet is die tot nu toe is beschreven.
Opvolgen
Het systeem heet L 98-59 en heeft twee kenmerken die het een uitstekende kandidaat maken voor vervolgobservaties. Een voordeel is dat ze redelijk dichtbij zijn, althans vanuit het perspectief van sterrenstelsels, slechts 35 lichtjaar van de aarde. Het is ook waar het veel tijd zal doorbrengen in het gezichtsveld van de James Webb Space Telescope, als deze missie erin slaagt zijn operationele baan te bereiken. Dit betekent dat het relatief gemakkelijk zal zijn om voldoende beelden te verkrijgen om de atmosferen van de planeten van het systeem te bestuderen.
TESS detecteert planeten door de lichtval te observeren die optreedt wanneer planeten tussen hun gastheerster en de aarde passeren. Dus anderen volgden deze studie op met waarnemingen met behulp van radiale snelheidsmetingen, die verschuivingen in het licht van een ster volgen die optreden wanneer de zwaartekracht van de planeet hem in verschillende richtingen trekt. De radiale snelheid kan ons de potentiële massa van de planeet geven; Gecombineerd met de grootte van de planeet die door TESS wordt geleverd, kan dit ons vertellen over de dichtheid en dus hints geven over de samenstelling ervan.
Helaas was er niet genoeg tijd voor de telescoop om de onzekerheid veel te verkleinen. Het nieuwe artikel presenteert verschillende aanvullende waarnemingen die zijn gedaan met een instrument dat is verbonden met de Very Large Telescope van de European Southern Observatory in Chili.
De standaardmethode voor het analyseren van dit soort gegevens is om het sterkste periodieke signaal te identificeren dat door een planeet wordt veroorzaakt en dit uit de gegevens te verwijderen, en dit vervolgens te blijven doen totdat de statistisch significante signalen zijn uitgeput. Interessant is dat toen deze analyse het punt bereikte waarop de drie planeten die door TESS waren geïdentificeerd werden verwijderd, er nog steeds signalen over waren. Signalen wezen op de schijnbare aanwezigheid van een vierde planeet – en de mogelijkheid van een vijfde (modellen met vier en vijf planeten waren even consistent met de gegevens).
Wat staat er in L 98-59?
Een van de voor de hand liggende dingen om te controleren is om te zien of andere planeten zichtbaar zijn, maar waarvan de tekens niet zijn herkend. Om dit te verifiëren, vertrouwden de onderzoekers op een programma genaamd (en ik Verzin dit niet) BEREKENING of BATMAN. Maar in transitgegevens zijn planeten niet aanwezig.
Dit is geen groot probleem. Transits zijn afhankelijk van een nauwkeurige uitlijning van het buitenste systeem, waarbij de planeten draaien in een vlak dat de aarde snijdt. Als niet elke planeet specifiek binnen dit vlak draait, reist het misschien niet vanuit het perspectief van de aarde. Het betekent echter wel dat we aanvullende gegevens of zorgvuldige analyse nodig hebben om te zoeken naar zwaartekrachtinteracties tussen planeten, die de timing van hun transits kunnen beïnvloeden.
Als er een vijfde planeet zou bestaan, zou de massa twee en een half keer die van de aarde zijn, dus het zou waarschijnlijk een rotsachtige planeet zijn. Het zou ook in het midden van de bewoonbare zone van L 98-59 zijn, waar vloeibaar water op het aardoppervlak zou kunnen voorkomen. Omdat L 98-59 een zwakke jonge ster is, is de bewoonbare zone zo dichtbij dat de planeet er slechts 23 dagen over doet om zijn baan te voltooien.
Omdat het detecteren van de radiale snelheid ons de massa van de planeet vertelt en het kijken naar de transit van de planeet ons de grootte geeft, weten we nu de dichtheid van de drie planeten die op beide manieren zijn gedetecteerd. Twee zijn iets minder dicht dan de aarde, wat aangeeft dat ze qua structuur vergelijkbaar zijn, behalve de aanwezigheid van een kleinere ijzeren kern. Daarentegen is een derde slechts ongeveer de helft van de dichtheid van de aarde, wat suggereert dat het maar liefst 30 procent water zou kunnen zijn – een oceaanwereld.
Een andere verrassende ontdekking is de massa van een aardachtige planeet. Het is minder dan de helft van de massa van de aarde, waardoor de planeet veel groter is dan Mercurius en Mars, maar minder dan de helft van de massa van Venus. Het is daarmee de kleinste exoplaneet die tot nu toe is ontdekt. Op basis van het zonnestelsel verwachten we dat er een groot aantal planeten van deze grootte of kleiner zullen zijn, dus het is bemoedigend dat we ze eindelijk ontdekken.
Op dit moment zijn er duizenden kandidaat-planeten die we niet hebben onderzocht. Veel soortgelijke verrassingen kunnen ons wachten. In de tussentijd zullen onderzoeken zoals TESS blijven worden toegevoegd aan de lijst met items die we zorgvuldiger moeten controleren.
Astronomie en astrofysica, 2021. DOI: Nog niet beschikbaar.
“Reisliefhebber. Onruststoker. Popcultuurfanaat. Kan niet typen met bokshandschoenen aan.”