_ Un super -Exoplaneta Pământului (și posibilă de dimensiunea Pământului) găsită în zona locuibilă

Astronomii au găsit un nou Super-Pământ care orbitează în jurul unei stele M-pitic (pitică roșie) la aproximativ 137 de ani lumină distanță. Planeta poartă numele TOI-715b și are aproximativ 1,55 raza Pământului și se află în zona locuibilă a stelei. Există, de asemenea, un alt candidat planetar în sistem. Are dimensiunea Pământului și, dacă se confirmă, va fi cea mai mică zonă locuibilă pe care a descoperit-o TESS până acum.

TOI-715 este o pitică roșie medie. Este aproximativ un sfert din masa și aproximativ un sfert din raza soarelui nostru. TOI-715b este aproape de stea, iar orbita sa strânsă durează doar 19 zile pentru a finaliza o călătorie în jurul stelei pitice. Deoarece piticele roșii sunt mult mai slabe decât soarele, acest lucru plasează Super-Pământul în zona conservatoare de locuit a stelei.

Noua cercetare publicată în Monthly Notices of the Royal Astronomical Society prezintă descoperirea. Se intitulează „O planetă cu zonă locuibilă cu raza Pământului de 1,55 găzduită de TOI-715, o stea M4 în apropierea eclipticii Polului Sud”. Autorul principal este Georgina Dransfield, de la Școala de Fizică și Astronomie de la Universitatea din Birmingham.

Zona locuibilă este o modalitate destul de grosolană de a identifica planetele care ar putea avea apă lichidă. Granițele sale sunt neclare și chiar contradictorii, deoarece tipul spectral stelar, albedo planetar, masa și chiar cât de tulbure este atmosfera sa pot determina dacă o planetă are apă lichidă.

Ideea unei zone locuibile conservatoare (CHZ) este mai util. Provine dintr-o lucrare din 2014 a lui Kopparapu et al. Este o regiune din jurul unei stele în care o planetă stâncoasă primește între 0,42 și 0,842 la fel de multă insolație solară ca și Pământul. Orice planetă stâncoasă care primește atât de multă energie se află în CHZ, indiferent de distanță.

Descoperirea unui Super-Pământ în CHZ a unei stele este întotdeauna interesantă. Ne alimentează sentimentul de uimire cu privire la alte planete și posibilitatea ca unele să adăpostească alte vieți. Din acest motiv, ele sunt mai intrigante decât planete precum Jupiters fierbinți, de exemplu, care nu au nicio posibilitate de a găzdui apă lichidă sau viață. Nici măcar cei mai rezistenți extremofili nu pot supraviețui mediului rău al unui Jupiter fierbinte.

Dar această descoperire este interesantă și din alte două motive.

Acum, că am descoperit mii de exoplanete, astronomii văd tendințe în populație. Unul dintre lucrurile pe care le-au observat este un decalaj în populația planetei mici între 1,5 și 2 raze Pământului. Este cunoscut sub numele de decalajul de rază a planetei mici sau decalajul de rază sub-Neptun (numit și golul Fulton și valea fotoevaporării.) La 1,55 razele Pământului, TOI-715b se află în interiorul golului.

Este extrem de puțin probabil. că nu se formează planete în acest interval de rază. Planetele trebuie să înceapă mai mari și să piardă în masă pentru a ajunge în decalaj. Deci, Fulton Gap ne spune ceva despre modul în care unele planete își pierd masa. Astronomii cred că planetele din decalaj încep mai mari, dar stelele lor elimină o parte din masă prin fotoevaporare, micșorându-le. De aceea se numește uneori valea fotoevaporării. Există multă incertitudine în jurul văii și fotoevaporarea, iar astronomii doresc să studieze planetele din vale pentru a vedea ce pot învăța.

„Importanța văii razei constă în potențialul său de a ne învăța despre planetare. formarea și evoluția post-formare și, prin urmare, planetele din interiorul acestui decalaj sunt cruciale pentru a ne îmbunătăți înțelegerea factorilor care îl sculptează”, explică autorii.

Există o oarecare incertitudine dacă acest decalaj de rază există în jurul lui M- pitici sau nu. Este posibil ca piticii M să aibă un decalaj de densitate mai degrabă decât un decalaj de rază. „Un studiu recent realizat de Luque & Pallé (2022), cu toate acestea, indică faptul că planetele pitice M pot avea un decalaj de densitate mai degrabă decât un decalaj de rază care separă două populații de planete mici (lumile stâncoase și acvatice)”, scriu autorii.

Fie că este vorba de un decalaj de rază sau de un decalaj de densitate, TOI-715b ar trebui să ne spună ceva despre exoplanete, fotoevaporare și natura distribuției exoplanetelor în jurul piticelor roșii. Dar pentru a descoperi ceea ce are de spus necesită observații suplimentare și detaliate. Acesta este al doilea motiv pentru care acest Super-Pământ este atât de intrigant.

De când am început să găsim exoplanete, oamenii de știință au așteptat cu nerăbdare ziua în care telescopul spațial James Webb va fi operațional. „În sfârșit, era JWST a sosit și, odată cu ea, epoca caracterizării detaliate a atmosferei exoplanetare”, scriu autorii în lucrarea lor. JWST are capacitatea de a observa spectrele atmosferelor exoplanetelor și de a determina constituenții acestora. Dar chiar dacă JWST este enorm de puternic, unele ținte prezintă oportunități mai bune pentru spectroscopie de transmisie decât altele.

TOI-715b este o țintă principală, deoarece este aproape de steaua sa. Întrucât TOI-715 este o mică pitică roșie, iar planeta o orbitează la fiecare 19 zile, tranzitele exoplanetei în fața stelei sale sunt mai profunde și mai frecvente. Asta înseamnă că JWST nu are nevoie de mult timp pentru a observa atmosfera planetei, făcându-l o utilizare eficientă a timpului telescopului spațial.

„În contextul caracterizării atmosferice prin spectroscopie de transmisie, pitici M strălucitori, din apropiere. sunt gazde planetare ideale, deoarece micile planete temperate vor tranzita frecvent, permițând detectarea semnal-zgomot ridicat a caracteristicilor atmosferice cu mai puține ore de timp de telescop”, explică autorii.

Poate acest Super-Pământ să fie locuibil? În lipsa spectroscopiei JWST, suntem reduși la speculații. Este în zona locuibilă conservatoare, dar asta nu ne duce prea departe. Totuși, există câteva semne pline de speranță.

TOI-715 este puțin mai vechi decât soarele nostru, având aproximativ 6,6 miliarde de ani. Steaua prezintă un „grad scăzut de activitate magnetică”, potrivit autorilor. De aceea, probabil, steaua arată o absență de erupție în curbele de lumină TESS în comparație cu piticii M mai tineri. Piticile roșii sunt cunoscute pentru a prezenta o erupție extrem de puternică care poate steriliza planetele. Ele pot, de asemenea, îndepărta atmosferele, care ar putea fi responsabile pentru valea fotoevaporării exoplanetelor.

O altă planetă poate fi în jurul lui TOI-715. În prezent, este doar un candidat numit TIC 271971130.02, dar dacă va fi confirmat, va fi cea mai mică zonă locuibilă planetă pe care TESS a găsit-o vreodată. Dar sunt necesare observații ulterioare pentru a confirma acest lucru.

Sistemul TOI-715 este o țintă convingătoare pentru studii ulterioare. TOI-715b își așteaptă rândul, dar în cele din urmă, JWST-ul își va examina atmosfera. Dacă aceste rezultate susțin locuibilitatea, entuziasmul astronomilor va crește. În același timp, s-ar putea să aflăm mai multe despre raza sau decalajul de densitate, un obstacol în calea unei înțelegeri mai aprofundate a exoplanetelor.

Adăugați și faptul că steaua poate găzdui o altă planetă din zonă locuibilă, cea mai mică. găsit încă de TESS, iar sistemul TOI-715 devine și mai important.

(Fluierul)