Спитцер и TESS на НАСА откриха вулканичен свят с размерите на Земята

Астрономите са открили екзопланета с размерите на Земята, или свят извън нашата Слънчева система, който може да е покрит с вулкани. Наречена LP 791-18 d, планетата може да претърпява вулканични изригвания толкова често, колкото и луната на Юпитер Йо – най-вулканично активното тяло в нашата Слънчева система.

Те откриха и изследваха планетата, като използваха данни от сателита TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) на НАСА и пенсионирания космически телескоп Spitzer, както и от набор от наземни обсерватории.

Изследването за планетата – ръководено от Мерин Петерсън, възпитаник на Института за изследване на екзопланети „Тротиер“ (iREx), базиран в Университета в Монреал – се публикува в изданието на научното списание Nature от 17 май.

„LP 791-18 d е привързана към звездата си, което означава, че една и съща страна постоянно е обърната към нея“, казва Бьорн Бенеке, съавтор и професор по астрономия в iREx, който планира и ръководи изследването. „Дневната страна вероятно ще бъде твърде гореща, за да съществува течна вода на повърхността. Но количеството вулканична активност, за което предполагаме, че се наблюдава по цялата планета, би могло да поддържа атмосфера, което може да позволи на водата да кондензира на нощната страна.“

LP 791-18 d обикаля около малка червена звезда джудже на около 90 светлинни години от нас в южното съзвездие Кратер. Екипът оценява, че тя е само малко по-голяма и по-масивна от Земята.

Астрономите вече знаеха за два други свята в системата преди това откритие, наречени LP 791-18 b и c. Вътрешната планета b е с около 20% по-голяма от Земята. Външната планета c е около 2,5 пъти по-голяма от Земята и има повече от седем пъти по-голяма маса от нейната.

По време на всяка обиколка планетите d и c преминават много близо една до друга. Всяко близко преминаване на по-масивната планета c предизвиква гравитационно привличане на планетата d, което прави нейната орбита донякъде елиптична. По тази елиптична траектория планетата d се деформира леко всеки път, когато обикаля около звездата. Тези деформации могат да създадат достатъчно вътрешно триене, за да нагряват значително вътрешността на планетата и да предизвикат вулканична активност на повърхността ѝ. Юпитер и някои от неговите луни влияят на Йо по подобен начин.

Планетата d се намира във вътрешния край на обитаемата зона – традиционния диапазон от разстояния от звездата, където учените предполагат, че на повърхността на планетата може да има течна вода. Ако планетата е толкова геологически активна, колкото предполага изследователският екип, тя би могла да поддържа атмосфера. Температурите на нощната страна на планетата биха могли да спаднат достатъчно, за да се кондензира вода на повърхността.

Планетата c вече е одобрена за наблюдение от космическия телескоп „Джеймс Уеб“, а екипът смята, че планетата d също е изключителен кандидат за атмосферни изследвания от мисията.

„Големият въпрос в астробиологията – областта, която изучава произхода на живота на Земята и отвъд нея – е дали тектоничната или вулканичната активност е необходима за живота“, казва съавторът Джеси Кристиансен, учен-изследовател в Научния институт за екзопланети на НАСА в Калифорнийския технологичен институт в Пасадена. „В допълнение към потенциалното осигуряване на атмосфера, тези процеси биха могли да изтласкат материали, които иначе биха потънали надолу и биха се задържали в кората, включително такива, които смятаме, че са важни за живота, като въглерода.“

Наблюденията на системата от „Спицър“ са сред последните, които спътникът е събрал, преди да бъде изведен от експлоатация през януари 2020 г.

„Невероятно е да се чете за продължаването на откритията и публикациите години след края на мисията на Spitzer“, казва Джоузеф Хънт, ръководител на проекта Spitzer в Лабораторията за реактивно движение на НАСА в Южна Калифорния. „Това наистина показва успеха на нашите първокласни инженери и учени. Заедно те създадоха не само космически апарат, но и набор от данни, който продължава да бъде ценност за астрофизичната общност.“

TESS е мисия на NASA Astrophysics Explorer, ръководена и управлявана от Масачузетския технологичен институт в Кеймбридж, Масачузетс, и управлявана от Центъра за космически полети „Годард“ на NASA. Допълнителни партньори са Northrop Grumman, базирана във Фолс Чърч, Вирджиния; Изследователският център Ames на НАСА в Силициевата долина в Калифорния; Центърът по астрофизика | Харвард и Смитсониън в Кеймбридж, Масачузетс; Лабораторията Линкълн на MIT; и Научният институт за космически телескоп в Балтимор. В мисията участват повече от дузина университети, изследователски институти и обсерватории по света.

Цялата съвкупност от научни данни, събрани от Спицър по време на експлоатацията му, е достъпна за обществеността чрез архива с данни на Спицър, който се намира в Инфрачервения научен архив в IPAC в Калтех в Пасадена, Калифорния. Лабораторията за реактивни двигатели на НАСА, подразделение на Калтех, управлява операциите на мисията Spitzer за Дирекцията за научни мисии на агенцията във Вашингтон. Научните операции се извършваха в Научния център „Спицър“ в IPAC в Калтех. Операциите на космическия апарат бяха базирани в Lockheed Martin Space в Литълтън, Колорадо.