NASA TESS Misija: što treba znati o potrazi za egzoplanetima

Stoljećima su se ljudska bića pitala o mogućnosti da drugi Zemljani kruže oko udaljenih zvijezda. Možda bi neki od tih izvanzemaljskih svjetova imali čudne oblike života ili imali jedinstvene i pričljive povijesti ili budućnosti. Ali tek su 1995. astronomi uočili prve planete koji kruže oko zvijezda nalik Suncu izvan našeg Sunčevog sustava.

U posljednjem desetljeću, posebno, broj planeta poznatih u orbiti udaljenih zvijezda porastao je s manje od 100 na više od 2.000, dok je još 2.000 planeta čekalo potvrdu. Većina tih novih otkrića posljedica je jednog pothvata - misije NASA-e Kepler.

Kepler je svemirska letjelica koja ima 1 metarski teleskop koji osvjetljava digitalnu kameru od 95 megapiksela veličine kolačića. Instrument je otkrio male varijacije u svjetlosti 150.000 udaljenih zvijezda, tražeći signalni znak planete koja blokira dio zvijezde zvijezde dok prelazi preko vidokruga teleskopa. Toliko je osjetljivo da bi mogla otkriti zujanje muhe oko jedne ulične svjetiljke u Chicagu iz orbite iznad Zemlje. Može vidjeti kako se zvijezde tresu i vibriraju; na njemu se mogu vidjeti zvijezde i rakete; i, u povoljnim situacijama, može vidjeti planete male kao mjesec.

Keplerove tisuće otkrića revolucionirale su naše razumijevanje planeta i planetarnih sustava. Sada je svemirska letjelica ostala bez hidrazinskog goriva i službeno je ušla u mirovinu. Srećom za lovce na planete, NASA-ina misija TESS lansirana je u travnju i preuzet će pretragu egzoplaneta.

Keplerova povijest

Misiju Keplera početkom osamdesetih godina osmislila je NASA-in znanstvenik Bill Borucki, a kasnije i David Koch. U to vrijeme nije bilo poznatih planeta izvan Sunčevog sustava. Kepler je naposljetku sastavljen 2000-ih i lansiran u ožujku 2009. godine. Pridružio sam se Kepler Science Teamu 2008. godine (kao širokouki rookie), naposljetku kopredsjedavajući skupinom koja proučava kretanje planeta s Jackom Lissauerom.

Prvobitno, misija je planirana da traje tri i pol godine s mogućim produžetcima sve dok gorivo, ili kamera, ili letjelica traju. Kako je vrijeme prolazilo, dijelovi kamere počeli su propadati, ali misija je ustrajala. Međutim, 2013. godine, kada su se zaustavila dva od četiri stabilizirajuća žiroskopa (tehnički "reakcijski kotači"), prvobitna Kepler-ova misija je zapravo završila.

Čak i tada, uz izvjesnu domišljatost, NASA je mogla iskoristiti reflektiranu svjetlost od sunca kako bi pomogla upravljati letjelicom. Misija je rehristened kao K2 i nastavio nalaz planeta za još pola desetljeća. Sada, kad je mjerač goriva gotovo prazan, posao lova na planet se spušta, a letjelica ostaje u Sunčevom sustavu. Konačni katalog kandidata planeta iz izvorne misije završen je krajem prošle godine, a posljednja opažanja K2 završavaju se.

Kepler's Science

Stiskanje znanja koje možemo iz tih podataka će se nastaviti u godinama koje dolaze, ali ono što smo do sada vidjeli zapanjilo je znanstvenike širom svijeta.

Vidjeli smo neke planete koji kruže oko njihovih zvijezda u samo nekoliko sati i toliko su vrući da se površinski kamen isparava i slijedi iza planeta kao kometni rep. Drugi sustavi imaju tako bliske planete da bi, ako biste stajali na površini jedne, drugi planet izgledao veći od 10 punih mjeseca. Jedan sustav je toliko prepun planeta da je njih osam bliže zvijezdi nego što je Zemlja prema suncu. Mnogi imaju planete, a ponekad i višestruke planete koji kruže unutar naseljive zone svoje zvijezde domaćina, gdje tekuća voda može postojati na njihovim površinama.

Kao i kod svake druge misije, Kepler paket dolazi s kompromisima. Trebalo je zuriti u jedan dio neba, trepćući svakih 30 minuta, četiri uzastopne godine. Da bi proučavali dovoljno zvijezda za mjerenja, zvijezde su morale biti prilično udaljene - baš kao i kad stojite usred šume, od vas je više stabala nego što je tik do vas. Udaljene zvijezde su mutne, a njihove planete teško je proučavati. Doista, jedan od izazova za astronome koji žele proučiti svojstva Kepler planeta je da je Kepler često najbolji instrument za korištenje. Visokokvalitetni podaci zemaljskih teleskopa zahtijevaju duga opažanja na najvećim teleskopima - dragocjeni resursi koji ograničavaju broj planeta koje se mogu promatrati.

Sada znamo da u galaksiji ima barem onoliko planeta koliko ima zvijezda, a mnoge od tih planeta su prilično slične onome što imamo ovdje u Sunčevom sustavu. Učenje karakteristika i osobnosti široke raznolikosti planeta zahtijeva da astronomi istraže one koji kruže oko svjetlije i bliže zvijezde, gdje se može podnijeti više instrumenata i više teleskopa.

Unesite TESS

NASA-ina misija Satelitske ankete o tranzitnom egzoplanetu, koju vodi MIT-ov George Ricker, traži planete koristeći istu tehniku ​​otkrivanja koju je Kepler koristio. TESS-ova orbita, umjesto da je oko sunca, ima blisku vezu s Mjesecom: TESS dvaput kruži oko Zemlje za svaku lunarnu orbitu. TESS-ov promatrački uzorak, umjesto da bulji u jedan dio neba, skenira gotovo cijelo nebo s preklapajućim vidnim poljima (poput latica na cvijetu).

S obzirom na ono što smo naučili od Keplera, astronomi očekuju da TESS pronađe tisuće drugih planetarnih sustava. Mjerenjem cijelog neba, naći ćemo sustave koji orbitiraju zvijezde 10 puta bliže i 100 puta svjetliji od onih koje je pronašao Kepler - otvarajući nove mogućnosti za mjerenje masa i gustoće planeta, proučavanje njihovih atmosfera, karakteriziranje njihovih zvijezda domaćina i uspostavljanje potpunog stanja priroda sustava u kojima se nalaze planeti. Ove informacije će nam, opet, reći nešto više o povijesti naše planete, kako je život počeo, što smo izbjegavali i kakve smo druge putove mogli slijediti.

Potraga za pronalaženjem našeg mjesta u svemiru nastavlja se dok Kepler završava svoj put putovanja, a TESS uzima palicu.

Ovaj članak je izvorno objavljen na konverzaciji Jasona Steffena. Pročitajte izvorni članak ovdje.