Астрономы нашли ближайшую мультипланетную систему к двум планетам размером с Землю

Расположенная всего в 33 световых годах от Земли, эта система, похоже, содержит две скалистые планеты размером с Землю.

Новая многопланетная система была обнаружена в соседней с нами галактике астрономами из[{” attribute=””>MIT and elsewhere. It lies just 10 parsecs, or about 33 light-years, from Earth, making it one of the closest known multiplanet systems to our own.

At the heart of the system lies a small and cool M-dwarf star, named HD 260655, and astronomers have found that it hosts at least two terrestrial, Earth-sized planets. The rocky worlds have relatively tight orbits, exposing the planets to temperatures that are too high to sustain liquid surface water. Therefore, they are unlikely to be habitable.

Nevertheless, scientists are excited about this system because the proximity and brightness of its star will give them a closer look at the properties of the planets and signs of any atmosphere they might hold.

“Both planets in this system are each considered among the best targets for atmospheric study because of the brightness of their star,” says Michelle Kunimoto, a postdoc in MIT’s Kavli Institute for Astrophysics and Space Research and one of the discovery’s lead scientists. “Is there a volatile-rich atmosphere around these planets? And are there signs of water or carbon-based species? These planets are fantastic test beds for those explorations.”

The team will present its discovery on June 15, 2022, at the meeting of the American Astronomical Society in Pasadena, California. Team members at MIT include Katharine Hesse, George Ricker, Sara Seager, Avi Shporer, Roland Vanderspek, and Joel Villaseñor, along with collaborators from institutions around the world.

NASA TESS in Space

Illustration of NASA’s Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) at work. Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center

Data power

The new planetary system was initially identified by <span class="glossaryLink" aria-describedby="tt" data-cmtooltip="

NASA
Established in 1958, the National Aeronautics and Space Administration (NASA) is an independent agency of the United States Federal Government that succeeded the National Advisory Committee for Aeronautics (NACA). It is responsible for the civilian space program, as well as aeronautics and aerospace research. It's vision is "To discover and expand knowledge for the benefit of humanity."

” data-gt-translate-attributes=”[{” attribute=””>NASA’s Transiting Exoplanet Survey Satellite (<span class="glossaryLink" aria-describedby="tt" data-cmtooltip="

TESS
Launched on April 18, 2018, aboard a SpaceX Falcon 9 rocket, NASA’s Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) is a mission to search nearby stars for undiscovered worlds with a gold of discovering thousands of exoplanets around nearby bright stars.

” data-gt-translate-attributes=”[{” attribute=””>TESS), an MIT-led mission that is designed to observe the nearest and brightest stars, and detect periodic dips in light that could signal a passing planet.

In October 2021, Kunimoto, a member of MIT’s TESS science team, was monitoring the satellite’s incoming data when she noticed a pair of periodic dips in starlight, or transits, from the star HD 260655.

She ran the detections through the mission’s science inspection pipeline, and the signals were soon classified as two TESS Objects of Interest, or TOIs — objects that are flagged as potential planets. The same signals were also found independently by the Science Processing Operations Center (SPOC), the official TESS planet search pipeline based at NASA Ames. Scientists typically plan to follow up with other telescopes to confirm that the objects are indeed planets.

The process of classifying and subsequently confirming new planets can often take several years. For HD 260655, that process was shortened significantly with the help of archival data.

Keck Observatory DomesKeck Observatory Domes

The Keck observatory domes atop Mauna Kea. Credit: T. Wynne / JPL

Soon after Kunimoto identified the two potential planets around HD 260655, Shporer looked to see whether the star was observed previously by other telescopes. As luck would have it, HD 260655 was listed in a survey of stars taken by the High Resolution Echelle Spectrometer (HIRES), an instrument that operates as part of the Keck Observatory in Hawaii. HIRES had been monitoring the star, along with a host of other stars, since 1998, and the researchers were able to access the survey’s publicly available data.

HD 260655 was also listed as part of another independent survey by CARMENES, an instrument that operates as part of the Calar Alto Observatory in Spain. As these data were private, the team reached out to members of both HIRES and CARMENES with the goal of combining their data power.

“These negotiations are sometimes quite delicate,” Shporer notes. “Luckily, the teams agreed to work together. This human interaction is almost as important in getting the data [as the actual observations]. “

тарик планета

В конце концов, эти совместные усилия быстро подтвердили существование двух планет вокруг HD 260655 примерно за шесть месяцев.

Чтобы подтвердить, что сигнал от TESS действительно исходил от двух вращающихся планет, исследователи изучили данные со звезд HIRES и CARMENES. Оба обзора измеряли гравитационные колебания звезды, также известные как ее лучевая скорость.

«Каждая планета, вращающаяся вокруг звезды, будет иметь небольшую гравитационную силу на своей звезде», — объяснил Кунимото. «То, что мы ищем, — это крошечное движение этой звезды, которое может указывать на то, что ее притягивает объект планетарной массы».

Из обоих наборов архивных данных исследователи обнаружили статистически значимые признаки того, что сигналы, обнаруженные TESS, действительно были двумя вращающимися планетами.

«Тогда мы знали, что у нас есть что-то действительно захватывающее», — сказал Спорер.

Затем команда внимательно изучила данные TESS, чтобы определить характеристики двух планет, включая период и размер их орбит. Они определили, что внутренняя планета, получившая название HD 260655b, обращается вокруг звезды каждые 2,8 дня и примерно в 1,2 раза больше Земли. Вторая экзопланета, HD 260655c, вращается каждые 5,7 дня и в 1,5 раза массивнее Земли.

На основании данных о лучевой скорости, полученных от HIRES и CARMENES, исследователи смогли рассчитать массу планеты, которая напрямую связана с амплитудой, с которой каждая планета притягивает свою звезду. Они обнаружили, что внутренняя планета имеет массу в два раза больше массы Земли, а внешняя планета имеет массу примерно в три раза больше массы Земли. По их размеру и массе команда оценила плотность каждой планеты. Меньшая внутренняя планета немного плотнее Земли, а большая внешняя планета немного менее плотная. Обе планеты, в зависимости от их плотности, могут иметь как земной, так и скалистый состав.

Исследователи также оценили, основываясь на ее короткой орбите, что температура внутренней поверхности планеты составляет 710 К (818 градусов).[{“attribute=””>поФаренгейту)авнешняяпланетаимееттемпературуоколо560°K(548°F)[{”attribute=””>Fahrenheit)whiletheouterplanetisaround560°K(548°F)

«Мы считаем этот диапазон за пределами обитаемой зоны слишком горячим для того, чтобы на поверхности могла существовать жидкая вода», — говорит Кунимото.

«Но в системе может быть больше планет», — добавляет Шпорер. «Есть много многопланетных систем, в которых находится пять или шесть планет, особенно вокруг таких маленьких звезд, как эта. Надеюсь, мы найдем еще, и один из них может оказаться в обитаемой зоне. Это оптимистическое мышление».

Это исследование частично поддержали НАСА, Max-Planck-Gesellschaft, Высший совет по научным исследованиям, Министерство экономики и конкурентоспособности и Европейский фонд регионального развития.

Leave a Comment

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.