Możliwości wynikające z nowo odkrytego układu planetarnego

Mniej niż 250 lat świetlnych od Ziemi znajdują się dwie nowo odkryte planety okrążające gwiazdę podobną do naszej własnej. Nowe badanie przedstawia te odkrycia i bada, czego możemy się nauczyć z przyszłych obserwacji ich pękatych atmosfer.

Identyfikacja idealnych celów
Misja TESS została zaprojektowana specjalnie do poszukiwania tranzytów planet mniejszych niż 4 promienie Ziemi, krążących wokół jasnych gwiazd – i znalazła już ponad 1000 kandydatów na planety, a do końca misji oczekuje się ich 10 000. Te odkrycia pomogą nam lepiej zrozumieć przejścia między planetami skalistymi, takimi jak Ziemia, które mają zwartą atmosferę, a gazowymi pod-Neptunami, które mają rozszerzone, spuchnięte atmosfery.

Wraz ze zbliżającym się startem Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST), naukowcy chcieliby szczegółowo zidentyfikować odkrycia TESS, które będą idealnymi kandydatami do spektroskopii tranzytowej przy pomocy właśnie JWST. Spektroskopia tranzytowa pozwala nam badać atmosfery pobliskich planet przechodzących przed tarczami ich jasnych gwiazd macierzystych.

W nowej publikacji zespół naukowców pod kierownictwem Ilarii Carleo (Uniwersytet Wesleyan; Obserwatorium Astronomiczne INAF w Padwie, Włochy) opisuje szczegółowo identyfikację kandydata TESS na planetę tranzytującą w pobliskim układzie TOI-421. Prowadząc wszechstronną kampanię uzupełniającą z wykorzystaniem fotometrii naziemnej, obrazowania optyki adaptatywnej i spektroskopii, Carleo i jej współpracownicy nie tylko potwierdzili kandydata TESS, ale także odkryli drugą planetę krążącą w tym samym układzie.

Para napuszonych planet
Cały czas znajdujemy planety – więc co sprawia, że warto mówić o TOI-421 b i c? Szczegółowa charakterystyka planet dokonana przez Carleo i jej współpracowników pokazuje intrygujące właściwości, które mogą pomóc nam dowiedzieć się więcej o przejściach między skalistymi Ziemiami a gazowymi Neptunami.

Planeta wewnętrzna, TOI-421 b, ma gęstość podobną do Neptuna – pomimo faktu, że masa planety jest mniejsza niż połowa masy Neptuna. Korzystając z modeli strat atmosferycznych, zespół Carleo wykazał, że ta zagadkowa planeta – która leży na burzliwej 5-dniowej orbicie bardzo blisko swojej gorącej gwiazdy macierzystej – powinna była stracić całą zdominowaną przez wodór atmosferę we wczesnym okresie swojego życia. Mimo to niska gęstość TOI-421 b silnie wskazuje na obecność pękatej wodorowej atmosfery. Oczywiście potrzebne będą dalsze badania, aby lepiej zrozumieć, co pominęliśmy w tej tajemniczej planecie.

Jeżeli chodzi o TOI-421 c, ta zewnętrzna planeta ma mniej więcej taką samą masę jak Neptun, ale jej gęstość jest wyjątkowo niska – gęstość TOI-421 c jest mniejsza niż połowa gęstości Neptuna. Autorzy pracy pokazują, że duży promień tej planety i spokojność jej gwiazdy macierzystej powinny uczynić ją idealnym celem do dalszych charakterystyk atmosferycznych.

Modele Carleo i współpracowników sugerują, że rozszerzone atmosfery tych planet można badać za pomocą obserwacji w ultrafiolecie, takich jak te z Hubble’a. Autorzy przedstawiają również szczegółowe prognozy tego, co spodziewają się znaleźć w widmach transmisyjnych dwóch planet z JWST.

Porównanie tych przewidywań z przyszłymi obserwacjami układu TOI-421 z pewnością dostarczy cennych informacji o tych intrygujących, pękatych planetach.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
AAS

Vega

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *