Используя данные спутника NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite, ученые идентифицировали мир размером с Землю, названный TOI 700 e, который вращается в обитаемой зоне своей звезды — диапазоне расстояний, на которых жидкая вода может находиться на поверхности планеты. Мир составляет 95% размера Земли и, вероятно, каменистый. Астрономы ранее обнаружили в этой системе три планеты, названные TOI 700 b, c и d. Планета d также вращается в обитаемой зоне. Но ученым понадобился еще год наблюдений TESS, чтобы обнаружить TOI 700 e. «Это одна из немногих известных нам систем с несколькими маленькими обитаемыми зонами», — сказала Эмили Гилберт, научный сотрудник Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии, которая руководила работой.
«Это делает систему TOI 700 захватывающей перспективой для дополнительных наблюдений. Планета e примерно на 10% меньше планеты d, поэтому система также показывает, как дополнительные наблюдения TESS помогают нам находить все меньшие и меньшие миры». Гилберт представила результат от имени своей команды на 241-м собрании Американского астрономического общества в Сиэтле. Статья о недавно открытой планете была принята в The Astrophysical Journal Letters. TOI 700 — это маленькая холодная карликовая звезда класса M, расположенная примерно в 100 световых годах от нас в южном созвездии Золотой Рыбы. В 2020 году Гилберт и другие объявили об открытии планеты d размером с Землю в обитаемой зоне, которая находится на 37-дневной орбите вместе с двумя другими мирами.
Самая внутренняя планета, TOI 700 b, составляет около 90% размера Земли и обращается вокруг звезды каждые 10 дней. TOI 700 c более чем в 2,5 раза больше Земли и совершает полный оборот за 16 дней. Планеты, вероятно, связаны приливами, что означает, что они вращаются только один раз за орбиту, так что одна сторона всегда обращена к звезде, точно так же, как одна сторона Луны всегда обращена к Земле. TESS отслеживает большие участки неба, называемые секторами, примерно 27 дней подряд. Эти долгие наблюдения позволяют спутнику отслеживать изменения звездной яркости, вызванные с нашей точки зрения планетой, пересекающей ее звезду, — событие, называемое транзитом. Миссия использовала эту стратегию для наблюдения за южным небом, начиная с 2018 года, прежде чем повернуться к северному небу. В 2020 году он вернулся в южное небо для дополнительных наблюдений. Дополнительный год данных позволил команде уточнить первоначальные размеры планет, которые примерно на 10% меньше первоначальных расчетов.
«Если бы звезда была немного ближе или планета немного больше, мы могли бы обнаружить TOI 700 e в первый год данных TESS», — сказал Бен Хорд, докторант Университета Мэриленда, Колледж-Парк и Колледж-Парк. аспирант Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. «Но сигнал был настолько слабым, что нам потребовался дополнительный год транзитных наблюдений, чтобы идентифицировать его». TOI 700 e, который также может быть заблокирован приливами, совершает оборот вокруг своей звезды за 28 дней, помещая планету e между планетами c и d в так называемую оптимистическую обитаемую зону.
Ученые определяют оптимистическую обитаемую зону как диапазон расстояний от звезды, на котором в какой-то момент истории планеты могла присутствовать жидкая поверхностная вода. Эта область простирается по обе стороны от консервативной обитаемой зоны, где исследователи предполагают, что жидкая вода может существовать на протяжении большей части жизни планеты. TOI 700 d обращается в этой области. Обнаружение других систем с мирами размером с Землю в этом регионе помогает планетологам больше узнать об истории нашей Солнечной системы. По словам Гилберта, дальнейшее изучение системы TOI 700 с помощью космических и наземных обсерваторий продолжается, и оно может дать дополнительные сведения об этой редкой системе. «TESS только что завершил второй год наблюдений за северным небом», — сказала Эллисон Янгблад, астрофизик-исследователь и заместитель научного сотрудника проекта TESS в Годдарде. «Мы с нетерпением ждем других захватывающих открытий, спрятанных в сокровищнице данных миссии».
