NASAの最新の惑星ハンターはおそらく最初の惑星を発見し、その数日後、2番目の惑星を発見した可能性があります。 天文学者は、他の望遠鏡からの独立した確認を待っていますが、73の深い候補者リストのおかげで、新しい惑星が増え続けています。これは、2か月前に最初の科学画像を撮影した宇宙望遠鏡の印象的な長距離です。
Transiting Exoplanet Survey Satellite（TESS）は、今年の4月に打ち上げられ、数か月かけて最終軌道に飛び、月までループアウトしてから地球にデータを送信するために戻ってきました。 この観点から、TESSは2年間の調査を実施して、空の約85％をスキャンします。 周回天文台は、最も近くて明るい星の周りにある数千の太陽系外惑星を発見すると予想されています。これは、より大きな望遠鏡を使ったさらなる研究の完璧な候補です。
TESSが発見した最初の2つの惑星は、本当に奇妙な世界です。 1つは小型の海王星のように見えますが、その星にずっと近くにあり、太陽系の大きな青い惑星よりも熱くて揮発性が高くなっています。 もう1つは地球規模の世界で、星が非常に密集した抱擁に閉じ込められているため、わずか11時間で軌道を完成させ、表面状態を特に地獄のようにしています。
しかし、TESSが明らかにする数千の太陽系外惑星のうち、科学者は主にわずか1パーセントに興味を持っています。 MITのTESS Objects of Interest（TOI）副マネージャーであるNatalia Guerrero氏によると、宇宙船は実際には地球の半径の4倍未満で星の居住可能ゾーン内にある約50の惑星を探しています。
「私たちはそれ以上のものを見つけることを望みますが、それは私たちが期待することです」とゲレロは言います。
Transinging Exoplanet Survey Satellite（TESS）は、8月7日火曜日に、大マゼラン雲（右）と明るい星Rドラダス（左）のスナップショットをカメラの1つの検出器のみで撮影しました。データ収集の最初のラウンドの一部として、「最初の光」の科学画像にキャプチャされた南天の帯TESS。 （NASA / MIT / TESS） 太陽系外惑星のカタログ全体は、科学者が銀河全体の惑星の分布について学ぶのに役立ちますが、ゲレロがほとんどを見つけたいと願っているほんの一握りは、別の生命を担う世界の探索における理想的な標的です。 地球の半径が4未満の惑星は、たとえば岩である可能性が高く、星から正しい距離を周回する場合（星のサイズと温度に依存します）、液体の表面水を支えることができます。 惑星に生命が現実的に存在できるかどうかには、他の多くの要因が影響します。たとえば、豊富な有機化合物ですが、地球について知っていることを考えると、水を含む岩石惑星は出発点として最適です。
さらに、次世代の大型望遠鏡は、現在の望遠鏡では不可能な方法でこれらの惑星を研究することができます。 TESSは通過方法によって惑星を見つけます。通過方法は、惑星が前を移動することによって引き起こされる星明かりのディップを探します。 宇宙望遠鏡の洗練された光センサーは、「が満月を飛ぶときにが遮る光の量を検出できます」とゲレロは言います。 したがって、TESSが発見するすべての惑星は、私たちの観点から星の前を通過するものであり、地球のような世界の狩りの次の大きなステップのターゲットを見つける機会を提供します。
系外惑星の大気が何でできているかを把握するには、天体の化学的特徴を分析できる分光計と呼ばれる機器が必要です。 惑星が星の前を通過すると、星の光の一部が大気を通過し、特定の波長の光が特定の元素の存在によって除外されます。 現在、ハッブル宇宙望遠鏡のようなものでは、そのような測定は、近くの木星サイズ以上の惑星に対してのみ行うことができます。 しかし、2021年に打ち上げられる予定のテニスコート規模の怪物であるジェームズウェッブ宇宙望遠鏡のような巨大な宇宙望遠鏡は、小さな惑星の大気を通過する光を分離して、惑星の空気が何でできているかを把握することができます。 適切な望遠鏡と条件があれば、大気はそれ自体を明らかにするかもしれません。地球規模の地球が私たちのような大気を持っているなら、地球規模の地球になる可能性があります。
TESSは、北半球と南半球に散在する約330光年以内の比較的近い惑星を検索します（宇宙望遠鏡は現在南を検索しており、来年中に北に向きます）。 このアプローチは、NASAの他の大きな惑星探索宇宙望遠鏡であるケプラーとは異なり、約4年間同じ星のフィールドを見つめています。 ケプラーは3, 000光年先まで惑星を見つけるのに十分な光を集めることができますが、TESSによる新しい調査ミッションは空のすべての場所で近くの惑星を見つけます。
アレシボにあるプエルトリコ大学の惑星ハビタビリティラボのディレクター、アベルメンデスは、これまでに発見された潜在的にハビタブルな惑星のカタログを保持しています。 現在、リストには合計55個の惑星があり、地球サイズの22倍、火星サイズの1個、地球の約2倍の32個の「超地球」があります。 （これらは楽観的な数字です。最も厳しい基準のセットでは、14の惑星のみが「居住可能な」カットを行います。）
メンデスは、TESSが「数十」の新しい居住可能な太陽系外惑星を生み出すと信じていると言い、望遠鏡はこれらの遠い世界のいくつかを研究する彼のチームの能力を拡大するでしょう。 2ダースの既知の居住可能な惑星のうち、アレシボの視野内にあるのは4つだけです。 「TESSは、世界中のAreciboや他の多くの望遠鏡による追跡観測のために、より多くのターゲットを提供します」とメンデスは言います。
遠方の大気の調査に加えて、世界中の望遠鏡でのフォローアップ観測は、遠くにある惑星について驚くべき量を教えてくれます。 たとえば、TESSによって発見された最初の惑星であるPi Mensae cを取り上げます。 世界は、約60光年、または350兆マイル離れた星Pi Mensaeを周回しています。 軌道はたった6.27日で完成し、半径は地球の約2倍です。惑星がホスト星の前を通過するときにTESSが測定できる2つのパラメーターです。
しかし、TESSで測定できない重要なデータがもう1つあります。それは質量です。
惑星Pi Mensae cには、地球のほぼ5倍の質量があります。 この数値を計算するために、天文学者は星の古いデータに戻る必要がありました。 Pi Mensae、またはHD 39091は、1つの巨大な惑星、つまり木星の10倍の質量を持つことがすでに知られていました。 この惑星は、2001年にアングロオーストラリアの惑星検索（最も初期の太陽系外惑星の狩猟グループの1つ）によって、動径速度と呼ばれるプロセスを通じて発見されました。 動径速度法は、星の動きの乱れを調べます。これは、惑星が重力で星を引っ張っていることを示しています。 この手法は、主に巨大な惑星を見つけるのに役立ちますが、一度発見されると、半径速度測定を使用して質量を計算できます。
「（新しい）惑星の信号は、すでに存在するデータに確実に存在しますが、惑星は非常に小さいため、それほど大きくはありません」と、MIT Kavli Astrophysics and Space Researchのトーレス博士研究員であるJennifer Burtは言います。 -最初のTESS惑星について詳述した論文を執筆。
技術者は、打ち上げ前にTESS宇宙望遠鏡の完成に取り組んでいます。 （NASA） Pi Mensae cの質量を決定した後、天文学者は、惑星が地球の非常に大きな変種ではなく、海王星の非常に小さな変種に似ている可能性が高いことに気付きました。 しかし、最初の惑星を発表してから数日以内に、TESSチームはすでに2番目の惑星を見つけていました。それは本当に奇妙なものです。
惑星は、赤色L星と呼ばれるクールで小さな星である星LHS 3844を周回します。 これらのクールな小さな星は、宇宙で最も豊富な種類の星を表しています。 多くの赤色d星には数日のうちに軌道を回る惑星がありますが、LHS 3844の周りに新しく発見された惑星はわずか11時間で軌道を完成します。 地球での1週間は、この惑星で15の「年」を占め、小さなクラスの超短周期惑星になります。
最初に、TESSの発見はこれらの種類の惑星に偏っています。星を横断する通過が繰り返されると、検出が容易になります。 この分野のTESSリストにはまだ何十人もの有力な候補者がいるので、すぐ近くにたくさんの発見があるかもしれません。 このような付随惑星は、ミッション中に積み重なっていき、数百日で星の周りを回る地球のような世界を発見するのを待っています。
しかし、バートが指摘するように、人を寄せ付けない惑星でさえ、夜空の素晴らしい物語を描きます。 現在2つの既知の惑星を持つ星Pi Mensaeは、肉眼で見るのに十分明るいです。 TESSの最初の2年間の任務が終了し、チームがすでに任務の延長を計画しているとき、どの近くの星が独自の軌道世界を持っているかをよく理解する必要があります。
「TESSが任務を終える頃には、裏庭に出て、星を指して、周りに惑星があることを知ることができるはずです」とバートは言います。 おそらく、それらの惑星の1つは、私たち自身の惑星のように見えるかもしれません。
*編集者注、2018年9月28日：この記事の以前のバージョンでは、TESSチームは居住可能ゾーンで地球の4倍未満の質量を持つ約50の惑星を見つけたいと誤って述べていましたが、実際には、地球の半径の4倍。 ストーリーはその事実を修正するために編集されました。
