NASA의 TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite)는 호스트 스타의 거주 지역에 위치한 최초의 지구 크기 행성을 발견했습니다. 발견은 Spitzer 우주 망원경으로 확인되었습니다. 이 행성은 거주 가능한 지역에서 발견 된 지구 크기의 몇 안되는 세계 중 하나입니다.
지구는 TOI 700 d라고 불리며 지구에서 약 100 광년 떨어져 있습니다. 그것은 별자리 Dorado에서 시원한 M-dwarf (빨간색 왜성) 별 TOI 700을 돌고 있습니다. 이것은 다른 태양계에서 지구 크기의 행성을 제거하기 위해 고안 되었기 때문에 TESS의 주요 발견입니다.
천문학적 명명 규칙에 따라 TOI 700 d는 별에서 네 번째로 먼 행성입니다. 문자 b와 c는 별에 가까운 행성입니다. (문자 a는 별과 별을 위해 예약되어 있습니다.)
TESS는 한 번에 27 일 동안 하늘의 넓은 부스러기를 모니터링하여 행성을 찾습니다. 외계 행성이 우리와 별 사이를 지나갈 때 별빛이 떨어지는 것을 감지합니다. 행성이 별 앞을 지날 때마다 행성이라고합니다. 이 경우 TESS는 TOI 700 시스템에서 여러 번 통과하는 세 개의 행성을 발견했습니다.
새로운 시스템과 행성은 천문학적 측면에서 상대적으로 가깝습니다. 이러한 근접성은 TESS 임무의 핵심 부분입니다. 지구 크기의 행성을 찾을 수있을뿐만 아니라 다른 망원경이 후속 관찰을 할 수 있도록 설계되었습니다. 외계 행성이 멀어 질수록 더 어려워졌습니다.
워싱턴에있는 NASA 본부의 천체 물리학과 디렉터 인 폴 헤르츠 (Paul Hertz)는“TESS는 주변의 별을 공전하는 지구 크기의 행성을 찾기 위해 특별히 설계되고 시작되었습니다. “우주와 지구에있는 더 큰 망원경을 사용하면 근처의 별 주위의 행성을 추적하는 것이 가장 쉽습니다. TOI 700 d 발견은 TESS의 주요 과학적 발견입니다. 스피처가 올해 1 월 과학 활동의 끝에 다가 가면서 스피처에게 지구의 크기와 거주 가능 구역 상태를 확인하는 것이 스피처에게 또 다른 승리입니다.”
호스트 스타는 태양 질량의 약 40 %에 해당하는 작고 시원한 M-dwarf (빨간색 왜성) 스타입니다. TESS 연구 분야를 분야라고하며, TOI 700은 TESS 운영 첫 해에 여러 분야에 나타났습니다. 원래 천문학 자들은 별을 우리 태양과 더 비슷하게 잘못 식별했습니다. 그것은 행성을 더 크고 더 뜨겁게 보이게했다. 결국, 오류가 수정되었고, 이제 천문학 자들은 TOI 700 d가 거주 지역에 있음을 알 수 있습니다.
"우리가 별의 매개 변수를 수정했을 때, 행성의 크기는 줄어들었고, 가장 바깥 쪽은 지구의 크기와 거주 지역에 있다는 것을 깨달았습니다."라고 University of University의 연구원이자 대학원생 인 Emily Gilbert는 말했습니다. 시카고.
적색 왜성 별 궤도를 도는 외계 행성의 한 가지 문제점은 타오르는 것이다. 붉은 왜성들은 오래 살기 때문에 행성에서의 삶의 발전을위한 흥미로운 후보가됩니다. 그러나 그들은 상당한 플레어를 보일 수 있으며 때로는 몇 분 만에 에너지 출력을 두 배로 늘릴 수 있습니다. 행성의 잠재적 거주 가능성에 관해서는 많은 논쟁이 발생합니다. 그러나 길버트에 따르면 TOI 700 d는 타오르는 활동을 나타내지 않습니다.
길버트는“또한 11 개월 동안의 데이터에서 별에서 플레어가 발생하지 않았기 때문에 TOI 700 d가 거주 가능하고 대기 및 표면 조건을 모델링하기가 더 쉬워졌습니다.
적색 왜성 별 궤도를 도는 외계 행성의 또 다른 문제는 조석 잠금입니다. 붉은 왜성이 우리 태양과 같은 별보다 에너지를 훨씬 적게 생성하기 때문에, 행성은 거주 할 수있는 영역에 있도록 그들과 매우 가까워 야합니다. 그러나 이러한 근접성으로 인해 조석 잠금이 발생하여 거주 가능성이 줄어들 수 있습니다. 이 연구의 배후 팀에 따르면, 미국 천문 회의 연례 회의에서 발표 한이 행성들은 거의 확실하게 잠긴 상태입니다.
가장 안쪽 행성 인 TOI 700 b는 10 일마다 지구와 궤도와 거의 같은 크기입니다. 중간 행성 인 700 c는 지구보다 2.6 배 더 크고 16 일마다 궤도를 완성합니다. 700 c는 아마도 가스가 지배하는 세계 일 것입니다. 700d는 지구보다 약 20 % 더 크며 37 일 만에 궤도를 완성합니다.
거주자들이 거주 할 수있는 최초의 지구 크기의 세계인이 발견의 중요성 때문에 과학자들은 그것에 대해 확신하기를 원했습니다. 확실성에 대한 필요성 때문에, 천체 물리학 센터의 Joseph Rodriguez가 이끄는 과학자 팀 | 하버드 앤 스미소니언 (Harvard & Smithsonian)은 TOI 700을 확인하기 위해 스피처 (Spitzer)와의 후속 관찰을 요청했다 d.
NASA의 Spitzer Space Telescope가 외계 행성의 발견을 확인하라는 요청을받은 것은 이번이 처음이 아니며 Spitzer가이를 포착했습니다.
"Spitzer는 TOI 700 d가 예상대로 정확하게 이동하는 것을 보았습니다."
조셉 로드리게스, 하버드 및 SMithsonian 천체 물리학 센터
로드리게스는“이 발견이 TESS 최초의 거주 가능한 지구 크기의 행성이라는 사실에 영향을 미쳤 기 때문에 우리는이 시스템에 대한 이해가 최대한 구체적으로 이루어지기를 원했습니다. “Spitzer는 TOI 700 d가 예상대로 정확하게 통과하는 것을 보았습니다. TRAPPIST-1 행성 중 2 개를 확인하고 5 개를 더 식별하는 데 도움이 된 미션의 유산에 큰 도움이되었습니다.”
Spitzer는 TESS가 발견 한 내용을 강력하게 확인했습니다. 그것은 통과가 실제로는 작고 희미한 동반자 행성이 아니라는 것을 확인했다. Spitzer는 TESS 측정에 대한 신뢰도를 높였습니다. NASA는 보도 자료에서 스피처는“<TOI 700 d' s 궤도주기 측정을 56 %, 크기는 38 % 깎았 다”고 말했다. 작은 1 미터 지상 망원경으로 더 많은 후속 관찰을 통해 발견을 추가로 확인할 수있었습니다.
그러나이 모든 관측에도 불구하고 천문학 자들은 여전히이 행성과 그 시스템을 연구하는 초기 단계에 있습니다. 근접성 덕분에 천문학 자들은 지상 망원경을 사용하여 700 d의 질량을 더 정확하게 연구하고 시스템에있는 3 개의 외계 행성의 지상 또는 기체 특성을 희망적으로 확인할 수있을 것입니다.
미래 망원경 (지상 망원경과 우주 망원경 모두)은 행성을 더 철저히 연구하고 아마도 아마도 대기 구성을 결정할 수있을 것입니다. 그러나 그것은 미래에 있습니다. 현재 천문학 자들이 가지고있는 정보는 귀중합니다. 행성을 모델링하고 예측하는 데 사용될 수 있습니다.
NASA의 고다드 우주 비행 센터 (Godard Space Flight Center)의 연구원들은 이미 700 d의 잠재적 환경에 대한 20 가지 모델을 만들어서 어떤 종류의 압력과 온도 조건이 거주 성을 유발할 수 있는지 확인했습니다. 그러나 그들이 모델링 한 것과 미래의 후속 관찰에서 약 700 일 동안 발견 된 것은 지구와는 매우 다를 수 있습니다. 잠긴 세계는 날씨와 기후가 크게 다를 것입니다.
"지구에 관해 무엇을 발견하든 지구에있는 것과는 완전히 다르게 보일 것이기 때문에 흥미 롭습니다."
Gabrielle Engelmann-Suissa, 모델링 팀장 연구 조교.
이 모델은 TOI 700 d와 같은 외계 행성을 이해하는 데 중요한 목적을 제공합니다. 천문학 자들은 지구의 대기를 모델링함으로써 대기의 스펙트럼이 어떻게 보일지 예측할 수 있습니다. 이 모델들은 우리가 얻을 때 실제 스펙트럼과 비교하여 천문학 자에게 외계 행성을 더 이해하기위한 일종의 출발점을 제공 할 수 있습니다.
“언젠가 TOI 700 d에서 실제 스펙트럼을 얻을 때 역 추적하고 가장 가까운 시뮬레이션 스펙트럼과 일치시킨 다음 모델과 일치시킬 수 있습니다.”라고 모델링 팀을 이끈 Goddard의 연구 조교 인 Gabrielle Engelmann-Suissa는 말했습니다. . "지구에 관해 무엇을 발견하든 지구에있는 것과는 완전히 다르게 보일 것이기 때문에 흥미 롭습니다."
모델링 팀은 700 일 동안 20 개의 서로 다른 모델을 생산했습니다. 한 시뮬레이션에서, 외계 행성은 젊은 화성과 비슷한 밀도의 이산화탄소가 지배적 인 분위기를 가졌다. 이 모델에서 별을 향한쪽에는 구름이 깊었습니다. 다른 모델에서, 행성은 구름이없고 지구의 밤 쪽에서 바람이 흘러서 별쪽으로 수렴하는 올 랜드 버전의 지구입니다.
TESS는 외계 행성을 찾기위한 2 년의 사명을 거의 반쯤 마쳤습니다. 천문학 자들은 TESS가 10,000 개의 행성을 찾을 것으로 기대하며, 그 중 약 10 개가 태양과 같이 거주 가능한 별들의 지구와 같은 세계에서 지구와 같은 세계에있을 수 있다고 추정합니다. TESS는 MIT가 주도하고 운영하며 NASA의 Goddard Space Flight Center에서 관리합니다.
더:
- 보도 자료 : NASA Planet Hunter, 지구상 최초의 거주 지역 세계 발견
- NASA : TESS, 통과하는 외계 행성 위성
- 우주 잡지 : 이제 TESS가 운영 중이므로 천문학 자들은 14,000 개의 행성을 찾을 것으로 추정합니다. 10 햇볕이 잘 드는 별의 거주 지역에서 지구와 같은 세계가 될 수 있음
