TESS wurde 2018 gestartet und ist der neue weltraumgestützte Exoplanetenjäger der NASA. Jetzt hat es seine erste erdgroße Welt gefunden, die einen nahe gelegenen Stern umkreist. Die Entdeckung ist ein gutes Zeichen dafür, dass Wissenschaftler in naher Zukunft ähnliche Welten finden werden.
Künstlerkonzept von HD 21749c, dem ersten erdgroßen Exoplaneten, den TESS entdeckt hat. Bild über Robin Dienel / Carnegie Institution for Science.
Das neueste Exoplaneten-Jagdteleskop der NASA, der Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), hat jetzt seine erste erdgroße Welt gefunden. Es ist der kleinste Planet, den TESS in seiner noch jungen Mission gefunden hat. Astronomen sagen, dass dies ein weiterer aufregender Schritt ist, um Welten jenseits unseres Sonnensystems zu finden, die das Leben unterstützen könnten.
Das neue, von Experten überprüfte Ergebnis wurde in veröffentlicht Astrophysical Journal Letters am 16. April 2019 von Astronomen des Massachusetts Institute of Technology und der Carnegie Institution for Science.
Der Planet - mit HD 21749c bezeichnet - umkreist den Stern HD 21749, etwa 52 Lichtjahre von der Erde entfernt. Das ist ziemlich nahe und es ist die Art von Planet, die TESS finden soll. Der letzte Exoplanetenjäger der NASA, Kepler Space Telescope, der seine Mission im vergangenen Jahr beendet hatte, fand auch viele kleinere felsige Planeten des Typs, der höchstwahrscheinlich bewohnbar sein könnte. Im Gegensatz zu TESS konzentrierte sich Kepler jedoch auf einen kleinen Teil des Himmels mit relativ weit entfernten Sternen. Das Schöne an TESS ist, dass es sich auf ein großes Stück Himmel und nahere Sterne konzentriert. Diese neue Entdeckung von TESS demonstriert seine Fähigkeit, kleine Planeten in der Nähe zu finden und zeigt, dass das Teleskop wie erwartet funktioniert. Als Diana Dragomir, Hauptautorin und TESS-Teammitglied, erklärte:
Für Sterne, die ganz in der Nähe und sehr hell sind, erwarteten wir bis zu ein paar Dutzend erdgroße Planeten. Und hier sind wir - dies wäre unser erster und es ist ein Meilenstein für TESS. Es gibt den Weg vor, um kleinere Planeten um noch kleinere Sterne zu finden, und diese Planeten können möglicherweise bewohnbar sein.
Wie Johanna Teske, Astronomin an der Carnegie Institution for Science und Zweitautorin des neuen Papiers, auch sagte:
Es ist so aufregend, dass TESS, das erst vor etwa einem Jahr auf den Markt kam, bereits ein Meilenstein in der Planetenjagd ist. Das Raumschiff überwacht den Himmel und wir arbeiten mit der TESS-Follow-up-Community zusammen, um potenziell interessante Ziele für zusätzliche Beobachtungen mit bodengestützten Teleskopen und Instrumenten zu identifizieren.
Dieser spezielle Planet ist jedoch wahrscheinlich nicht zu lebensfreundlich. Er umkreist sehr nah an seinem Stern und schafft eine Umlaufbahn in nur 7,8 Tagen. Die geschätzte Oberflächentemperatur beträgt 800 Grad Fahrenheit (427 Grad Celsius). Astronomen wollen mehr Planeten finden, die ihre Sterne in der bewohnbaren Zone umkreisen, wo die Temperaturen flüssiges Wasser auf ihre Oberflächen lassen könnten. Eine wachsende Zahl wurde bereits entdeckt, aber Astronomen sagen, es sei immer noch schwierig, die tatsächlichen Bedingungen auf diesen Welten aufgrund ihrer großen Entfernungen zu bestimmen.
HD 21749c wurde mithilfe der Transitmethode gefunden, da der Planet einen Teil des Lichts, das vom Stern kommt, kurzzeitig blockierte, als er davor vorbeiging. Elf solcher Transite wurden gesehen und von diesen Astronomen festgestellt, dass der Planet ungefähr die gleiche Größe wie die Erde hatte und alle 7,8 Tage seinen Stern umkreiste. Dragomir verwendete einen Software-Code, um nach dieser Art von Transit zu suchen, und fand die periodischen Signale sowohl des erdgroßen Planeten als auch eines anderen Planeten, der Anfang dieses Jahres als HD 21749b bezeichnet wurde.
Das Künstlerkonzept von HD 21749b - eine Schwesterwelt von HD 21749c im selben Sonnensystem - wurde Anfang dieses Jahres von TESS entdeckt. Die Schwesterwelt ist größer, ein warmes „Sub-Neptun“ mit einer längeren Umlaufbahn von 36 Tagen und 23-mal so groß wie die Erde, mit einem Radius von 2,7-mal so groß wie die Erde. Bild über die NASA.
Der Planet Finder Spectrograph (PFS) auf dem Magellan II-Teleskop im Las Campanas Observatorium von Carnegie in Chile wurde ebenfalls verwendet, um die planetarische Natur des TESS-Signals zu bestätigen und die Masse des neu entdeckten Sub-Neptuns zu messen. Wie Teske bemerkte:
Der Planet Finder Spektrograph ist eines der wenigen Instrumente auf der südlichen Hemisphäre, die diese Art von Messungen durchführen können. Es wird also ein sehr wichtiger Teil der weiteren Charakterisierung der von der TESS-Mission gefundenen Planeten sein.
Die Astronomen hoffen, dass TESS während seiner Mission mindestens 50 kleinere Planeten - ungefähr so groß wie HD 21749b oder kleiner - findet. Bisher hat es 10 Planeten entdeckt, die kleiner sind als Neptun, einschließlich Pi Men b, der doppelten Größe der Erde mit einer Umlaufbahn von sechs Tagen. LHS 3844b, eine heiße, felsige Welt, die etwas größer als die Erde ist und ihren Stern in nur 11 Stunden umkreist; und TOI 125b und c, zwei „Sub-Neptune“, die denselben Stern umkreisen, beide innerhalb einer Woche. Es wird erwartet, dass TESS in den nächsten Monaten und Jahren noch viele ähnliche Welten entdecken wird.
Planetensysteme mit einem bekannten kleineren Planeten haben normalerweise mehr, wie Astronomen festgestellt haben, genau wie in unserem eigenen Sonnensystem. Dragomir bemerkte dies auch und sagte:
Wir wissen, dass diese Planeten oft in Familien vorkommen. Also suchten wir noch einmal alle Daten und dieses kleine Signal kam auf.
TESS findet bereits seinen Anteil an neuen Exoplaneten, die nahegelegene Sterne umkreisen. Dies geht auf die im vergangenen Jahr beendete Kepler-Mission zurück. Bild über Goddard Space Flight Center (herausgegeben von MIT News).
Ein großer Vorteil, den TESS gegenüber Kepler hat, ist, dass die Planeten, die näher an der Umlaufbahn der Sterne liegen, einfachere Ziele für Beobachtungen mit anderen Teleskopen sind. Diese anderen Teleskope könnten die Atmosphäre der neu entdeckten Welten untersuchen. Dies ist natürlich von besonderer Bedeutung für erdähnliche Gesteinsplaneten, von denen einige bewohnbar sein könnten. Dragomir zufolge:
Da TESS Sterne überwacht, die viel näher und heller sind, können wir die Masse dieses Planeten in naher Zukunft messen, während dies für Keplers erdgroße Planeten nicht in Frage kam. Diese neue Entdeckung von TESS könnte also zur ersten Massenmessung eines erdgroßen Planeten führen. Und wir sind gespannt, wie diese Masse aussehen könnte. Wird es die Masse der Erde sein? Oder schwerer? Wir wissen es nicht wirklich.
Nach Angaben der Astronomin Sharon Wang von der Carnegie Institution for Science:
Die genaue Masse und Zusammensetzung eines so kleinen Planeten zu messen, ist eine Herausforderung, aber wichtig für den Vergleich von HD 21749c mit der Erde. Das PFS-Team von Carnegie sammelt weiterhin Daten zu diesem Objekt, um dieses Ziel zu erreichen.
Diese erste erdgroße Welt, die TESS gefunden hat, ist möglicherweise nicht die idealste im Hinblick auf die Möglichkeit des Lebens, aber sie zeigt, dass die Mission so verläuft, wie erhofft, und dass es erwartungsgemäß viele Planeten um Sterne gibt, die näher an der Sonne liegen sowie diejenigen, die weiter weg sind. Basierend auf früheren Daten von Kepler wird jetzt angenommen, dass fast jeder Stern in unserer Galaxie mindestens einen Planeten hat, und viele mit mehreren Planeten, genau wie unser Sonnensystem - mit anderen Worten, es gibt Milliarden von Planeten in unserer Galaxie allein. TESS wird nun in der Lage sein, einige der Welten zu studieren, die näher bei uns zu Hause sind, und uns so der Suche nach dem heiligen Gral der exoplanetarischen Forschung noch näher zu bringen - eine andere Leben Welt.
Fazit: Die Entdeckung von HD 21749c - einem erdgroßen Exoplaneten, der einen nahe gelegenen Stern umkreist - ist aufregend und dürfte nur der erste von vielen weiteren sein, der aus der TESS-Mission stammt.
Über MIT News und Carnegie Science