Pemburu planet terbaru NASA mungkin mendapati planet pertama, dan hari selepas itu, yang kedua. Para astronom menunggu pengesahan bebas dari teleskop lain, tetapi surfer planet baru boleh bergulir berkat senarai calon yang mendalam dan mengira-mengesankan untuk teleskop angkasa yang mengambil imej sains pertamanya kurang dari dua bulan lalu.
The Satellite Survey Surveillance Exellanet (TESS) dilancarkan pada bulan April tahun ini dan menghabiskan beberapa bulan terbang ke orbit akhirnya, melangkah sejauh bulan dan kemudian kembali dekat untuk menghantar data ke Bumi. Dari sudut pandangan ini, TESS akan menjalankan tinjauan selama dua tahun untuk mengimbas kira-kira 85 peratus dari langit. Observatorium yang mengorbit dijangka menunjukkan beribu-ribu eksoplanet di sekitar kandidat sempurna yang paling dekat dan paling terang untuk kajian lanjut menggunakan teleskop yang lebih besar.
Dua planet pertama TESS ditemui adalah dunia aneh. Satu kelihatan seperti Neptunus kecil, tetapi lebih dekat dengan bintangnya, menjadikannya lebih panas dan lebih menentu daripada planet biru besar sistem solar kita. Yang lain ialah dunia bersaiz Bumi yang terkunci dalam pelukan dengan bintangnya yang sangat ketat sehingga ia melengkapkan orbit dalam masa 11 jam, menjadikan keadaan permukaannya lebih halus.
Tetapi beribu-ribu exoplanet yang TESS akan mendedahkan, saintis terutamanya berminat hanya sebahagian kecil daripada satu peratus. Natalia Guerrero, timbalan pengurus TESS Objects Interest (TOI) di MIT, mengatakan kapal angkasa itu benar-benar memburu kira-kira 50 planet, masing-masing kurang daripada empat kali radius Bumi dan di dalam zon yang boleh dihuni bintang mereka. *
"Kami berharap kami dapat lebih banyak daripada itu, tetapi itulah yang kami harapkan, " kata Guerrero.
Satelit Tinjauan Exoplanet Transit (TESS) mengambil gambar ini Awan Magellanic Besar (kanan) dan bintang R Doradus yang cerah (kiri) dengan hanya satu pengesan salah satu kamera pada hari Selasa, 7 Ogos. Bingkai adalah sebahagian daripada TESS dari langit selatan TESS ditangkap dalam "sains pertama" imej sains sebagai sebahagian daripada pusingan awal pengumpulan data. (NASA / MIT / TESS) Walaupun keseluruhan katalog exoplanet akan membantu para saintis belajar tentang pengedaran planet di seluruh galaksi, segelintir yang Guerrero berharap untuk mencari yang paling adalah sasaran ideal dalam mencari dunia yang membawa kehidupan yang lain. Satu planet yang kurang daripada empat radius Bumi mungkin berbatu, contohnya, dan jika ia juga mengorbit jarak yang betul dari bintangnya (yang bergantung pada saiz dan suhu bintang), ia dapat menyokong air permukaan cecair. Beberapa faktor lain mempengaruhi sama ada kehidupan boleh wujud secara realistik di planet-banyaknya sebatian organik, misalnya-tetapi berdasarkan apa yang kita ketahui mengenai Bumi, planet-planet berbatu dengan air kelihatan seperti tempat terbaik untuk bermula.
Di samping itu, generasi teleskop yang besar akan dapat mengkaji planet-planet ini dengan cara yang tidak mungkin dengan teleskop hari ini. TESS mendapati planet-planet melalui kaedah transit, yang mencari penurunan dalam cahaya bintang yang disebabkan oleh planet yang bergerak di hadapan. Sensor cahaya yang canggih di teleskop angkasa "dapat mengesan jumlah cahaya blok rama-rama apabila ia melintasi bulan purnama, " kata Guerrero. Oleh itu, setiap planet yang ditemui TESS akan menjadi salah satu yang berlalu di hadapan bintangnya dari perspektif kita, yang memberikan peluang untuk mencari sasaran untuk langkah besar berikutnya dalam memburu dunia seperti: mengukur atmosfera.
Untuk mencari tahu apa suasana exoplanet dibuat, anda memerlukan sebuah instrumen yang dipanggil spektrometer, yang boleh menganalisis tandatangan kimia objek celestial. Apabila planet berlalu di hadapan bintangnya, beberapa cahaya bintang melintasi atmosfera, dan beberapa gelombang cahaya tertentu ditapis oleh kehadiran elemen tertentu. Sekarang, dengan sesuatu seperti Teleskop Angkasa Hubble, pengukuran seperti ini hanya boleh diambil untuk planet berukuran Jupiter yang berdekatan atau lebih besar. Tetapi teleskop ruang gergasi-seperti Teleskop Angkasa James Webb yang akan datang, monstrositi bersaiz tenis yang dijangka dilancarkan pada tahun 2021-akan dapat mengasingkan cahaya melalui atmosfera planet yang lebih kecil untuk mengetahui apa udara planet terbuat dari . Dengan teleskop dan keadaan yang tepat, atmosfera mungkin mendedahkan dirinya sendiri, dan dunia yang kita tahu adalah bersaiz Bumi benar-benar boleh menjadi Bumi jika ia mempunyai suasana yang sama seperti kita.
TESS mencari planet yang agak dekat, dalam kira-kira 330 tahun cahaya, yang tersebar di seluruh Belahan Utara dan Selatan (teleskop angkasa sedang mencari selatan sekarang dan akan beralih ke utara pada tahun depan). Pendekatan ini tidak seperti teleskop ruang memburu planet besar lain NASA, Kepler, yang telah menatap bidang yang sama bintang selama empat tahun. Walaupun Kepler boleh mengumpul cahaya yang mencukupi untuk menemui planet sejauh 3, 000 tahun cahaya, misi kaji selidik baru dengan TESS akan menemui planet-planet berdekatan di semua lokasi langit.
Abel Mendez, pengarah Makmal Habitability Planetary di University of Puerto Rico di Arecibo, menyimpan katalog planet berpotensi dihuni setakat ini. Sekarang, terdapat sejumlah 55 planet dalam senarai itu, dengan 22 Bumi, satu bersaiz Marikh, dan 32 "Bumi Super" yang kira-kira dua kali ganda saiz Bumi. (Ini adalah angka-angka optimis-di bawah kriteria yang paling ketat, hanya 14 planet yang membuat "hayat" dipotong.)
Mendez berkata beliau percaya TESS akan menghasilkan "berpuluh-puluh" eksoplanet baru yang boleh dihuni, dan teleskop juga akan mengembangkan keupayaan pasukannya untuk mengkaji beberapa dunia yang jauh ini. Daripada beberapa pasangan planet yang boleh dihuni, hanya empat yang berada dalam bidang pandangan Arecibo. "TESS akan menyediakan banyak lagi sasaran untuk pemerhatian susulan oleh Arecibo dan banyak teleskop lain di seluruh dunia, " kata Mendez.
Di samping meninjau atmosfer jauh, pemerhatian susulan dengan teleskop di seluruh dunia dapat mengajar kita jumlah yang mengejutkan mengenai planet-planet yang jauh. Ambil Pi Mensae c, sebagai contoh, planet pertama yang ditemui oleh TESS. Dunia mengorbit bintang Pi Mensae kira-kira 60 tahun cahaya jauh, atau 350 trilion batu. Ia melengkapkan orbit hanya dalam masa 6.27 hari, dan ia mempunyai radius kira-kira dua kali ganda saiz bumi-dua parameter yang TESS dapat mengukur apabila planet itu berlalu di hadapan bintang tuan rumahnya.
Tetapi terdapat satu lagi data penting yang TESS tidak dapat mengukur: massa.
Planet Pi Mensae c mempunyai hampir lima kali jisim Bumi. Untuk mengira angka ini, ahli astronomi terpaksa mencelup ke data lama bintang itu. Pi Mensae, atau HD 39091, sudah diketahui mempunyai satu planet gergasi-sepuluh kali jisim Musytari. Planet itu ditemui pada tahun 2001 oleh Anglo-Australian Planet Search (salah satu kumpulan pemburu eksoplanet paling awal) melalui proses yang disebut halaju radial. Kaedah halaju radial melihat gangguan dalam gerakan bintang, yang dapat menunjukkan bahawa sebuah planet menggendong bintang dengan graviti. Teknik ini terutamanya berguna untuk mencari planet-planet besar, tetapi apabila satu ditemui, pengukuran halaju radial boleh digunakan untuk mengira massa.
"Walaupun isyarat planet [baru] pasti ada dalam data yang sudah wujud, ia tidak begitu besar kerana planet ini begitu kecil, " kata Jennifer Burt, seorang rakan sepasukan Torres dari Institut MIT Kavli untuk Astrofisika dan Penyelidikan Angkasa yang bersama -memasukkan kertas yang merinci planet TESS yang pertama.
Juruteknik bekerja untuk melengkapkan teleskop ruang TESS sebelum dilancarkan. (NASA) Selepas menentukan jisim Pi Mensae c, para astronom menyedari bahawa planet ini mungkin lebih serupa dengan varian Neptunus yang sangat kecil daripada varian bumi yang sangat besar. Tetapi dalam masa beberapa hari mengumumkan planet pertama mereka, pasukan TESS telah menemui kedua mereka-dan ia adalah satu-satunya yang pelik.
Planet ini mengorbit bintang LHS 3844, yang merupakan bintang kecil yang dikenali sebagai kerdil merah. Bintang-bintang kecil yang sejuk ini mewakili jenis bintang yang paling banyak di alam semesta. Banyak kerdil merah mempunyai planet yang mengorbit dalam masa beberapa hari, tetapi planet yang baru ditemui di sekitar LHS 3844 melengkapkan orbitnya hanya dalam 11 jam. Satu minggu di akaun Bumi selama 15 "tahun" di planet ini, meletakkannya ke dalam kelas kecil planet jangka pendek.
Pada mulanya, penemuan TESS akan berat sebelah terhadap jenis planet-transit yang berulang di seluruh bintang bermakna ia lebih mudah untuk dikesan. Dengan berpuluh-puluh calon yang kuat masih dalam senarai TESS untuk sektor ini, terdapat banyak penemuan di sekitar sudut. Planet-planet cagaran itu akan menumpuk semasa misi semasa kita menunggu untuk mengetahui lebih banyak dunia seperti Bumi yang mengorbit bintang-bintang mereka dalam beberapa ratus hari.
Tetapi seperti yang ditunjukkan oleh Burt, bahkan planet-planet yang tidak ramah dapat melukis kisah cemerlang langit malam. Bintang Pi Mensae, sekarang dengan dua planet yang diketahui, cukup terang untuk melihat dengan mata kasar. Apabila misi dua tahun awal TESS selesai dan pasukan itu sudah merancang pelanjutan misi-kita harus mempunyai pemahaman yang baik di mana bintang-bintang berdekatan telah mengorbit dunia mereka sendiri.
"Pada masa TESS selesai misi, anda sepatutnya dapat berjalan ke halaman belakang anda, menunjuk bintang, dan tahu ada planet di sekitarnya, " kata Burt. Mungkin salah satu planet itu akan kelihatan seperti kita sendiri.
* Catatan Editor, 28 September 2018: Versi sebelumnya artikel ini salah menyatakan bahawa pasukan TESS berharap dapat mencari sekitar 50 planet di zona yang boleh dihuni dengan kurang dari empat kali jisim Bumi, padahal ia sebenarnya kurang empat kali radius Bumi. Kisah itu telah diedit untuk membetulkan fakta itu.
