Ein internationales Astronomenteam meldet die Entdeckung eines neuen „Supererde“-Exoplaneten mit dem Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) der NASA. Die neu entdeckte außerirdische Welt mit der Bezeichnung TOI-1680 b ist etwa 50 % größer als die Erde und umkreist einen etwa 120 Lichtjahre entfernten M-Zwergstern. Der Befund wurde in einem am 11. Juli auf dem Preprint-Server veröffentlichten Papier detailliert beschrieben arXiv.
TESS führt eine Untersuchung von etwa 200.000 der hellsten Sterne in der Nähe der Sonne durch mit dem Ziel, nach vorbeiziehenden Exoplaneten zu suchen. Bisher wurden fast 6.700 mögliche Exoplaneten (TESS Objects of Interest, kurz TOI) identifiziert, von denen bisher 363 bestätigt wurden.
In einer aktuellen Forschungsarbeit bestätigte eine Gruppe von Astronomen unter der Leitung von Mourad Ghachoui von der Universität Lüttich, Belgien, einen weiteren von TESS überwachten TOI. Ghachoui und Kollegen berichten, dass in der Lichtkurve eines inaktiven M-Zwergs namens TOI-1680 ein Transitsignal identifiziert wurde. Die planetarische Natur dieses Signals wurde durch anschließende bodengestützte Photometrie, hochauflösende Bildgebung und spektroskopische Beobachtungen bestätigt.
„Wir haben über die Entdeckung und erste Charakterisierung von TOI-1680 b berichtet, einer Supererde, die einen schwachen Zwerg im mittleren M-Bereich (V=15,87) umkreist“, schrieben die Forscher in der Arbeit.
TOI-1680 b hat einen Radius von 1,46 Erdradien und eine vorhergesagte Masse von etwa 3,18 Erdmassen, was eine mittlere Dichte von 5,5 g/cm3 ergibt. Der Planet umkreist den Mutterstern alle 4,8 Tage in einer Entfernung von etwa 0,03 AE. Die Gleichgewichtstemperatur von TOI-1680 b wird auf 404 K geschätzt.
Der Mutterstern TOI-1680 (auch bekannt als TIC 259168516) ist ein schwacher und inaktiver Stern der Spektralklasse M4.5. Es ist etwa fünfmal kleiner und weniger massereich als die Sonne. Die Entfernung zu TOI-1680 wurde auf 121 Lichtjahre berechnet und die effektive Temperatur des Sterns wurde auf etwa 3.211 K geschätzt.
Die Studie ergab, dass TOI-1680 b eine Transmissionsspektroskopische Metrik (TSM) von 7,82 aufweist. Dieses Ergebnis legt nahe, dass TOI-1680 b ein geeignetes Ziel für atmosphärische Charakterisierungsstudien mit dem NIRSpec/PRISM-Instrument an Bord des James Webb Space Telescope (JWST) sein könnte.
„Laut der Transmissionsspektroskopie-Metrik (TSM) von Kempton et al. (2018) könnte TOI-1680 b ein vielversprechender Kandidat für die atmosphärische Charakterisierung mit dem JWST sein … Konkret ist TOI-1680 b unter 63 Zielen das dreizehntbeste Ziel für diese Studien“, stellten die Autoren des Papiers fest.
Neben atmosphärischen Charakterisierungsstudien schlägt Ghachouis Team Radialgeschwindigkeitsmessungen von TOI-1680 b mit dem hochauflösenden, optischen, fasergespeisten Echelle-Spektrographen MAROON-X am 8,1-m-Gemini-North-Teleskop vor. Eine solche Untersuchung sollte eine direkte Massenmessung ermöglichen, die für die Bestimmung der Zusammensetzung dieses Planeten von entscheidender Bedeutung sein wird.
Mehr Informationen:
M. Ghachoui et al., TESS entdeckt eine Supererde, die den M-Zwergstern TOI-1680 umkreist, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2307.05368
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