TESS, de Transiting Exoplanet Survey Satellite, werd in 2018 gelanceerd met als doel kleine planeten rond de naaste buren van de zon te ontdekken, sterren die helder genoeg zijn om vervolgkarakteriseringen van de massa's en atmosferen van hun planeten mogelijk te maken. TESS heeft tot nu toe zeventien kleine planeten ontdekt rond elf nabijgelegen sterren die M-dwergen zijn - sterren die kleiner zijn dan de zon (minder dan ongeveer 60% van de massa van de zon) en koeler (oppervlaktetemperaturen lager dan ongeveer 3900 kelvin). In een serie van drie kranten die deze maand samen verschenen, astronomen melden dat een van deze planeten, TOI-700d, is ter grootte van de aarde en bevindt zich ook in de bewoonbare zone van zijn ster; ze bespreken ook het mogelijke klimaat.

Centrum voor Astrofysica-astronomen Joseph Rodriguez, Laura Kreidberg, Karen Collins, Samuël Quinn, Dave Latham, Ryan Cloutier, Jennifer Winters, Jason Eastman, en David Charbonneau zaten in de teams die TOI-700d bestudeerden, een van de drie kleine planeten die rond één M-dwergster draaien (de massa is 0,415 zonsmassa's) op honderdtwee lichtjaar van de aarde. De TESS-gegevensanalyse vond dat de voorlopige afmetingen van de planeten ongeveer de grootte van de aarde waren, 1.04, 2.65 en 1.14 Aardstralen, respectievelijk, en hun omlooptijden als 9,98, 16.05, en 37,42 dagen, respectievelijk. In ons zonnestelsel, Mercurius draait in ongeveer 88 dagen om de zon; het is zo dicht bij de zon dat de temperatuur kan oplopen tot meer dan 400 Celsius. Maar omdat deze M-dwergster relatief koel is in de baan van zijn derde planeet, ook al staat hij veel dichter bij de ster dan Mercurius bij de zon, plaatst het in de bewoonbare zone - het gebied waarbinnen de temperaturen het mogelijk maken dat oppervlaktewater (indien aanwezig) vloeibaar blijft als er ook een atmosfeer is. Dat maakt deze aardachtige planeet TOI-700d bijzonder interessant als potentiële gastheer voor leven.

De TESS-detecties waren opwindend maar onzeker:de signalen waren zwak en er bleef een kleine kans bestaan ​​dat de TOI-700d-detectie vals was. Vanwege het potentiële belang van het vinden van een nabije planeet ter grootte van de aarde in een bewoonbare zone, de TESS-wetenschappers wendden zich voor bevestiging tot de IRAC-camera op het Spitzer Space Observatory. Voordat het in februari 2020 door NASA werd uitgeschakeld, de IRAC-camera was verreweg de meest gevoelige nabij-infraroodcamera in de ruimte. Het TESS-team observeerde TOI-700 met IRAC in oktober 2019 en januari 2020, het verkrijgen van duidelijke detecties van de planeten met ongeveer tweemaal de signaal-ruis van TESS, genoeg om een ​​verbetering van 61% in de baan van de planeet te geven en om onze kennis van haar andere kenmerken aanzienlijk te verfijnen, het verfijnen van de straal zoals hierboven en het vinden van de massa 2,1 aardmassa's. De resultaten, vooral in vergelijking met de eigenschappen van andere planeten, suggereren dat deze planeet misschien rotsachtig is en waarschijnlijk "getijde vergrendeld" is met één kant van de planeet altijd naar de ster gericht.

Als er vloeibaar water op het oppervlak van TOI-700d was, de astronomen beweren, er zouden ook watervoerende wolken in de atmosfeer zijn, en het team gebruikt klimaatsysteemmodellen om de mogelijke eigenschappen ervan in te schatten en wat meer gevoelige metingen zouden kunnen vinden. Ze concluderen, echter, dat in afwachting van ruimtemissies, inclusief JWST, zal waarschijnlijk niet de gevoeligheid hebben om atmosferische kenmerken met een factor tien of meer te detecteren. Hun gedetailleerde klimaatstudies zullen astronomen niettemin helpen om de soorten telescopen en instrumenten te beperken die nodig zijn om deze opwindende nieuwe buurman te onderzoeken.