I ricercatori annunciano il più piccolo esopianeta scoperto finora

Ingrandisci / L’impressione di questo artista mostra L 98-59b, uno dei pianeti del sistema L 98-59, distante 35 anni luce.

La maggior parte degli esopianeti che abbiamo scoperto sono stati identificati da ampi sondaggi come la missione Kepler o la missione Transito di un satellite per rilevare i pianeti esterni (capra). Sebbene questi progetti siano ottimi per scoprire le stelle che ospitano i pianeti, per la maggior parte ci dicono che i pianeti sono là fuori. La comprensione del sistema solare esterno e dei suoi pianeti richiede diverse osservazioni di follow-up e il tempo del telescopio che le accompagna. quaggiù, Enorme successo Dai sondaggi ci ha dato molto da notare a cui possiamo facilmente accedere.

Ma i follow-up possono fornire informazioni importanti, come mostra uno studio pubblicato questa settimana. In esso, i ricercatori descrivono le osservazioni di un sistema di tre pianeti scoperto da TESS. Utilizzando le osservazioni aggiuntive, i ricercatori hanno scoperto che probabilmente ci sono altri due pianeti che TESS non è riuscito a vedere e che quello che ha individuato è l’esopianeta meno massiccio descritto fino ad oggi.

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Il sistema si chiama L 98-59 e ha due caratteristiche che lo rendono un ottimo candidato per osservazioni di follow-up. Un vantaggio è che sono abbastanza vicini, almeno dal punto di vista delle galassie, a soli 35 anni luce dalla Terra. È anche il luogo in cui trascorrerà molto tempo nel campo visivo del James Webb Space Telescope, se questa missione riuscirà a raggiungere la sua orbita operativa. Ciò significa che sarà relativamente conveniente ottenere immagini sufficienti per studiare le atmosfere dei pianeti del sistema.

TESS rileva i pianeti osservando il calo di luce che si verifica quando i pianeti passano tra la loro stella ospite e la Terra. Così altri hanno seguito questo studio con osservazioni utilizzando misurazioni della velocità radiale, che monitorano i cambiamenti nella luce di una stella che si verificano quando la gravità del pianeta lo attira in direzioni diverse. La velocità radiale può darci la massa potenziale del pianeta; Combinato con le dimensioni del pianeta fornite da TESS, questo può dirci sulla sua densità e quindi fornire suggerimenti sulla sua composizione.

Sfortunatamente, il telescopio non ha avuto abbastanza tempo per restringere molto l’incertezza. Il nuovo articolo presenta diverse osservazioni aggiuntive effettuate con uno strumento collegato al Very Large Telescope dell’Osservatorio europeo meridionale in Cile.

Il mezzo standard per analizzare questo tipo di dati è identificare il segnale periodico più forte causato da un pianeta e rimuoverlo dai dati, quindi continuare a farlo fino all’esaurimento dei segnali statisticamente significativi. È interessante notare che quando questa analisi è arrivata al punto in cui i tre pianeti identificati da TESS sono stati rimossi, c’erano ancora segnali rimasti. I segnali indicavano l’apparente presenza di un quarto pianeta – e la possibilità di un quinto (i modelli con quattro e cinque pianeti erano ugualmente coerenti con i dati).

Cosa c’è in L 98-59?

Una delle cose ovvie da controllare è vedere se altri pianeti sono visibili, ma i cui segni non sono stati riconosciuti. Per verificarlo, i ricercatori si sono affidati a un programma chiamato (e io Non inventare questo) Calcolo o BATMAN. Ma nei dati di transito, i pianeti non sono presenti.

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Questo non è un grosso problema. I transiti dipendono da un preciso allineamento del sistema esterno, con i pianeti che ruotano in un piano che si interseca con la Terra. Se non tutti i pianeti orbitano specificamente all’interno di questo piano, potrebbe non viaggiare dalla prospettiva della Terra. Tuttavia, significa che abbiamo bisogno di dati aggiuntivi o di un’attenta analisi per cercare le interazioni gravitazionali tra i pianeti, che possono influenzare i tempi dei loro transiti.

Se esistesse un quinto pianeta, la sua massa era due volte e mezzo quella della Terra, quindi sarebbe probabilmente un pianeta roccioso. Sarebbe anche nel mezzo della zona abitabile di L 98-59, dove potrebbe esistere acqua liquida sulla superficie del pianeta. Poiché L 98-59 è una debole stella giovane, la zona abitabile è così vicina che il pianeta impiega solo 23 giorni per completare la sua orbita.

Poiché il rilevamento della velocità radiale ci dice la massa del pianeta e l’osservazione del transito del pianeta ci dà le sue dimensioni, ora conosciamo la densità dei tre pianeti rilevati in entrambi i modi. Due sono in qualche modo meno densi della Terra, il che indica che sono simili nella struttura, tranne per la presenza di un nucleo di ferro più piccolo. Al contrario, un terzo è solo circa la metà della densità della Terra, il che suggerisce che potrebbe essere fino al 30 percento di acqua, un mondo oceanico.

Un’altra scoperta sorprendente è la massa di un pianeta simile alla Terra. È meno della metà della massa della Terra, il che rende il pianeta molto più grande di Mercurio e Marte ma meno della metà della massa di Venere. È quindi il più piccolo esopianeta scoperto finora. Basandoci sul sistema solare, ci aspettiamo che ci sia un gran numero di pianeti di queste dimensioni o più piccoli, quindi è incoraggiante che finalmente li stiamo scoprendo.

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A questo punto, ci sono migliaia di pianeti candidati che non abbiamo esaminato. Molte sorprese simili possono aspettarci. Nel frattempo, sondaggi come TESS continueranno ad aggiungersi all’elenco di elementi che dobbiamo controllare con maggiore attenzione.

Astronomia e astrofisica, 2021. DOI: Non ancora disponibile.

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