أُطلق ساتل المسح العابر للكواكب الخارجية (TESS) ، أحدث تلسكوب فضائي لصيد الكواكب الخارجية التابع لناسا ، إلى الفضاء يوم الأربعاء 18 أبريل 2018. كما يوحي الاسم ، سيستخدم هذا التلسكوب طريقة العبور للكشف عن الكواكب الأرضية (مثل الصخور ) تدور حول نجوم بعيدة. إلى جانب التلسكوبات الأخرى من الجيل التالي مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) ، ستلتقط TESS بشكل فعال حيث تحب التلسكوبات هابل و كبلر متروك مهمل.
ولكن ما هو عدد الكواكب التي يتوقع أن تجدها TESS؟ كان هذا موضوع دراسة جديدة قام بها باحثون في الفريق حاولوا تقدير عدد الكواكب التي من المحتمل أن تكتشفها TESS ، بالإضافة إلى الخصائص الفيزيائية لهذه الكواكب والنجوم التي تدور حولها. وإجمالاً ، يقدرون أن TESS ستجد آلاف الكواكب التي تدور حول مجموعة متنوعة من النجوم خلال مهمتها الأساسية لمدة عامين.
ظهرت الدراسة التي حملت عنوان "عائد كوكب خارجي منقح من القمر الصناعي للمسح الكواكب الخارجية العابرة (TESS)" على الإنترنت مؤخرًا. قاد الدراسة توماس باركلي ، وهو عالم أبحاث مشارك في مركز ناسا جودارد لرحلات الفضاء وجامعة ميريلاند ، وشمل جوشوا بيبر (عالِم فيزياء فلكية بجامعة ليهاي) وإليزا كوينتانا (عالمة أبحاث بمعهد SETI ووكالة ناسا أميس) مركز البحوث).
كما أخبر توماس باركلي مجلة الفضاء عبر البريد الإلكتروني:
"تبني TESS على إرث كيبلر. كان كبلر في المقام الأول مهمة إحصائية وعلمنا أن الكواكب موجودة في كل مكان. ومع ذلك ، لم يتم تحسينها للعثور على كواكب فردية ممتازة لمزيد من الدراسة. الآن بعد أن عرفنا أن الكواكب شائعة ، يمكننا إطلاق شيء مثل TESS للبحث عن الكواكب التي سنجريها دراسات مكثفة حول استخدام المقاريب الأرضية والفضائية. وستكون الكواكب التي سيجدها TESS في المتوسط أقرب 10 مرات وأكثر سطوعًا بمقدار 100 مرة. "
من أجل دراستهم ، أنشأ الفريق نموذجًا من ثلاث خطوات يأخذ في الاعتبار النجوم التي ستشاهدها TESS ، وعدد الكواكب التي من المحتمل أن تمتلكها كل واحدة ، واحتمال اكتشاف TESS لها. وشمل ذلك أنواع الكواكب التي تدور حول النجوم القزمة التي تتراوح من النوع A إلى النوع K (مثل شمسنا) ، والنجوم من النوع M ذات الكتلة المنخفضة (القزم الأحمر).
قال باركلي: "لتقدير عدد الكواكب التي ستكتشفها TESS ، قمنا بأخذ النجوم التي ستراقبها TESS ومحاكاة مجموعة من الكواكب التي تدور حولها". "جميع إحصاءات الكواكب الخارجية تأتي جميعها من الدراسات التي استخدمت بيانات كبلر. بعد ذلك ، باستخدام نماذج أداء TESS ، قدرنا عدد تلك الكواكب التي سيتم اكتشافها بواسطة TESS. هذا هو المكان الذي نحصل منه على أرقام العائد لدينا ".
كانت الخطوة الأولى واضحة ، وذلك بفضل توفر قائمة أهداف المرشح (CTL) - وهي قائمة ذات أولوية للنجوم المستهدفة التي حددتها مجموعة عمل TESS Target Selection وهي أنسب النجوم لاكتشاف الكواكب الصغيرة. ثم قاموا بترتيب 3.8 مليون نجم تم تضمينها في أحدث إصدار استنادًا إلى سطوعها ونصف قطرها وتحديد أي من هذه TESS يحتمل أن يلاحظها.
تتكون الخطوة الثانية من تعيين كواكب لكل نجم بناءً على توزيع بواسون ، وهي تقنية إحصائية حيث يتم تعيين رقم معين لكل نجمة (في هذه الحالة ، 0 أو أكثر). تم تعيين كل كوكب بعد ذلك ستة خصائص فيزيائية يتم رسمها بشكل عشوائي ، بما في ذلك الفترة المدارية ، ونصف القطر ، والانحراف ، وزاوية محيطية ، وميل إلى خط نظرنا ، ووقت منتصف العبور الأول.
أخيرًا ، حاولوا تقدير عدد هذه الكواكب التي ستولد إشارة عبور قابلة للكشف. كما ذكرنا ، ستعتمد TESS على طريقة العبور ، حيث يتم استخدام الانخفاضات الدورية في سطوع النجم لتحديد وجود كوكب مداري واحد أو أكثر ، بالإضافة إلى وضع قيود على أحجامها وفتراتها المدارية. لهذا ، اعتبروا تلوث تدفق النجوم القريبة ، وعدد العبور ، ومدة العبور.
في النهاية ، قرروا بثقة 90٪ أن TESS من المرجح أن تكتشف 4430-4660 كواكب خارجية جديدة خلال مهمتها التي تستغرق عامين:
"النتائج هي أننا نتوقع أن يجد TESS أكثر من 4000 كوكبًا ، بمئات أصغر من ضعف حجم الأرض. الهدف الأساسي من TESS هو العثور على كواكب مشرقة بما يكفي لتلسكوب الأرض لقياس كتلتها. نحن نقدر أن TESS يمكن أن يؤدي إلى ثلاثة أضعاف عدد الكواكب الأصغر من 4 شعاع أرضي بقياسات الكتلة. "
اعتبارًا من 1 أبريل 2018 ، إجمالي 3،758 exoالكواكب تم تأكيدها في 2880 نظامًا ، مع 627 نظامًا يحتوي على أكثر من كوكب واحد. وبعبارة أخرى ، يقدر باركلي وفريقه أن مهمة TESS ستضاعف بشكل فعال عدد الكواكب الخارجية المؤكدة وثلاثة أضعاف عدد الكواكب بحجم الأرض و Super-Earth خلال مهمتها الأساسية.
سيبدأ هذا بعد سلسلة من المناورات المدارية والاختبارات الهندسية ، والتي من المتوقع أن تستمر لمدة شهرين تقريبًا. مع توسيع كتالوج الكواكب الخارجية ، يمكننا أن نتوقع أنه سيكون هناك العديد من المرشحين "الشبيهين بالأرض" المتاحين للدراسة. وعلى الرغم من أننا ما زلنا غير قادرين على تحديد ما إذا كان أي منهم لديه حياة ، فقد نجد بعضًا منها يظهر علامات على وجود جو قابل للحياة ومياه على الأسطح.
ستستمر عملية البحث عن الحياة خارج الأرض لسنوات عديدة قادمة! وفي غضون ذلك ، تأكد من الاستمتاع بهذا الفيديو حول مهمة TESS ، من باب المجاملة وكالة ناسا:
