Tamamen derin bir okyanusla kaplanmış olabilecek küçük bir gezegen olan TOI-1452 b ötegezegeninin sanatsal yorumu. Kredi: Benoit Gougeon, Université de Montréal
Bir gökbilimciler ekibi, kısmen Kanada’da tasarlanan aletlerin yardımıyla bir[{” attribute=””>exoplanet that could be completely covered in water.
An international team of scientists has announced the discovery of TOI-1452 b, an exoplanet orbiting one of two small stars in a binary system located in the Draco constellation about 100 light-years from Earth. The researchers were led by Charles Cadieux, a Ph.D. student at the Université de Montréal and member of the Institute for Research on Exoplanets (iREx).
With a size and mass slightly greater than that of Earth, the exoplanet is located at a distance from its star where its temperature would be neither too hot nor too cold for liquid water to exist on its surface. The astronomers believe it could be an “ocean planet,” a planet completely covered by a thick layer of water. This would make it similar to some of the moons of Jupiter and Saturn.
Cadieux and his team describe the observations that elucidated the nature and characteristics of this unique exoplanet in an article published on August 12 in The Astronomical Journal.
Artistic representation of the surface of TOI-1452 b, which could be an “ocean planet”, i.e. a planet entirely covered by a thick layer of liquid water. Credit: Benoit Gougeon, Université de Montréal
“I’m extremely proud of this discovery because it shows the high calibre of our researchers and instrumentation,” said René Doyon, Université de Montréal Professor and Director of iREx and of the Observatoire du Mont-Mégantic (OMM). “It is thanks to the OMM, a special instrument designed in our labs called SPIRou, and an innovative analytic method developed by our research team that we were able to detect this one-of-a-kind exoplanet.”
It was NASA’s space telescope TESS, which surveys the entire sky in search of planetary systems close to our own, that put the astronomers on the trail of this exoplanet. Based on the TESS signal, which showed a slight decrease in brightness every 11 days, scientists predicted a planet about 70% larger than Earth.
Charles Cadieux belongs to a group of astronomers that does ground follow-up observations of candidates identified by TESS in order to confirm their planet type and characteristics. He uses PESTO, a camera installed on the OMM’s telescope that was developed by Université de Montréal Professor David Lafrenière and his Ph.D. student François-René Lachapelle.
Uluslararası bir gökbilimciler ekibi, tamamen suyla kaplı olabilecek bir ötegezegen keşfetti. Kredi: Benoit Gougeon, Université de Montréal
Cadieux, “OMM, bu sinyalin doğasını doğrulamada ve gezegenin yarıçapını tahmin etmede çok önemli bir rol oynadı” dedi. “Bu rutin bir kontrol değildi. TESS tarafından tespit edilen sinyalin gerçekten, bu ikili sistemdeki iki yıldızın en büyüğü olan TOI-1452’yi çevreleyen bir ötegezegenden kaynaklandığından emin olmamız gerekiyordu.”
Ev sahibi yıldız TOI-1452, Güneşimizden çok daha küçüktür ve ikili sistemdeki benzer büyüklükteki iki yıldızdan biridir. İki yıldız birbirinin etrafında döner ve çok küçük bir mesafe ile ayrılır – 97 astronomik birim veya Güneş ile arasındaki mesafenin yaklaşık iki buçuk katı.[{” attribute=””>Pluto — that the TESS telescope sees them as a single point of light. But PESTO’s resolution is high enough to distinguish the two objects, and the images showed that the exoplanet does orbit TOI-1452, which was confirmed through subsequent observations by a Japanese team.
Ingenuity at work
To determine the planet’s mass, the astronomers then observed the system with SPIRou, an instrument installed on the Canada-France-Hawaii Telescope in Hawai’i. Designed in large part in Canada, SPIRou is ideal for studying low-mass stars such as TOI-1452 because it operates in the infrared spectrum, where these stars are brightest. Even then, it took more than 50 hours of observation to estimate the planet’s mass, which is believed to be nearly five times that of Earth.
Étienne Artigau and Neil Cook, researchers also with iREx at the Université de Montréal, played a key role in analyzing the data. They developed a powerful analytic method capable of detecting the planet in the data collected with SPIRou. “The LBL method [for line-by-line] SPIRou ile elde edilen verileri birçok parazit sinyalinden temizlememizi ve ekibimiz tarafından keşfedilen gibi gezegenlerin zayıf imzasını ortaya çıkarmamızı sağlıyor” diye açıkladı Artigau.
Ekip ayrıca Quebec araştırmacıları Farbod Jahandar ve Thomas Vandal, iki Ph.D. Université de Montréal’deki öğrenciler. Jahandar, gezegenin iç yapısını kısıtlamak için yararlı olan ev sahibi yıldızın kompozisyonunu analiz ederken, Vandal SPIRou ile toplanan verilerin analizine dahil oldu.
sulu bir dünya
TOI-1452 b ötegezegeni muhtemelen Dünya gibi kayalık olsa da, yarıçapı, kütlesi ve yoğunluğu bizimkinden çok farklı bir dünyaya işaret ediyor. Dünya aslında çok kuru bir gezegendir. Yüzeyinin yaklaşık %70’i okyanuslarla kaplı olduğu için bazen Mavi Gezegen olarak adlandırsak da, su aslında kütlesinin ihmal edilebilir bir kısmını oluşturuyor – %1’den az.
Bazı ötegezegenlerde su çok daha bol olabilir. Son yıllarda, gökbilimciler, Dünya ile Dünya arasında bir büyüklüğe sahip birçok ötegezegenin yarıçapını ve kütlesini tanımladılar ve belirlediler. Neptün (Dünya’dan yaklaşık 3,8 kat daha büyük). Bu gezegenlerden bazıları, yalnızca kütlelerinin büyük bir bölümünün su gibi Dünya’nın iç yapısını oluşturanlardan daha hafif malzemelerden oluşmasıyla açıklanabilecek bir yoğunluğa sahiptir. Bu varsayımsal dünyalara “okyanus gezegenleri” adı verildi.
Cadieux, “TOI-1452 b, bugüne kadar bulduğumuz bir okyanus gezegeni için en iyi adaylardan biri” dedi. “Yarıçapı ve kütlesi, Dünya gibi temelde metal ve kayadan oluşan bir gezegen için beklenenden çok daha düşük bir yoğunluğa işaret ediyor.”
Toronto Üniversitesi’nden Mykhaylo Plotnykov ve Diana Valencia, dış gezegen iç modelleme konusunda uzmanlar. TOI-1452 b’nin analizi, Jüpiter’in uyduları Ganymede ve Callisto ve Satürn’ün uyduları Titan ve Enceladus gibi Güneş Sistemimizdeki bazı doğal uydularınkine benzer bir oranda suyun kütlesinin %30’unu oluşturabileceğini gösteriyor. .
Devam edecek…
TOI-1452 b gibi bir ötegezegen, James Webb Uzay Teleskobu veya kısaca Webb ile daha fazla gözlem için mükemmel bir adaydır. Bir okyanus gezegeni ile tutarlı özellikler sergileyen, bilinen birkaç ılıman gezegenden biridir. Bilim adamlarının atmosferini incelemeyi ve bu hipotezi test etmeyi umabilecekleri Dünya’ya yeterince yakın. Ve şans eseri, gökyüzünün teleskopun yıl boyunca gözlemleyebileceği bir bölgesinde bulunuyor.
James Webb’in Yakın Kızılötesi Görüntüleyici ve Yarıksız Spektrograf (NIRISS) bileşeninin konseptini gözden geçiren Doyon, “Webb Teleskopu ile yaptığımız gözlemler TOI-1452 b’yi daha iyi anlamak için çok önemli olacak” dedi. “Mümkün olan en kısa sürede, bu garip ve harika dünyayı gözlemlemek için Webb’de zaman ayıracağız.”
Referans: Charles Cadieuxg, René Doyon, Mykhaylo Plotnykov, Guillaume Hébrard, Farbod Jahandar, Étienne Artigau, Diana Valencia, Neil J. Cook, Eder Martioli, Thomas Vandal, Jean-François Donati, Ryan Cloutier, Norio Narita, Akihiko Fukui, Teruyuki Hirano, François Bouchy, Nicolas B. Cowan, Erica J. Gonzales, David R. Ciardi, Keivan G. Stassun, Luc Arnold , Björn Benneke, Isabelle Boisse, Xavier Bonfils, Andrés Carmona, Pía Cortés-Zuleta, Xavier Delfosse, Thierry Forveille, Pascal Fouqué, João Gomes da Silva, Jon M. Jenkins, Flavien Kiefer, Ágnes Kóspale, David LagerHC Claire Moutou, J.-D. Nascimento Jr., Merwan Ould-Elhkim, Stefan Pelletier, Joseph D. Twicken, Luke G. Bouma, Scott Cartwright, Antoine Darveau-Bernier, Konstantin Grankin, Masahiro Ikoma, Taiki Kagetani, Kiyoe Kawauchi, Takanori Kodama, Takayuki Kotani W. Latham, Kristen Menou, George Ricker, Sara Seager, Motohide Tamura, Roland Vanderspek ve Noriharu Watanabe, 12 Ağustos 2022, Astronomi Dergisi.
DOI: 10.3847/1538-3881/ac7cea
Makale 12 Ağustos 2022’de yayınlandı. Astronomi Dergisi. Université de Montréal’in iREx’inde Charles Cadieux, René Doyon, Étienne Artigau, Neil Cook, Farbod Jahandar ve Thomas Vandal’a ek olarak, araştırma ekibinde Nicolas B. Cowan (iREx, MSI, McGill, Kanada); Björn Benneke, Stefan Pelletier ve Antoine Darveau-Bernier (iREx, UdeM, Kanada); Ryan Cloutier, iREx’in eski üyesi (Harvard, ABD); ve Toronto Üniversitesi, Fransa, Brezilya, Amerika Birleşik Devletleri, Japonya, İspanya, İsviçre, Portekiz, Macaristan, Almanya ve Kırım’dan ortak yazarlar.