|
Подходы, которые помогут исследовать экзопланеты
|
|
|
|
Космический телескоп НАСА "Хаббл" и космический аппарат New Horizons недавно одновременно нацелились на Уран, что позволило ученым провести прямое сравнение планеты с двух совершенно разных точек зрения. Полученные результаты послужат основой для будущих планов по изучению подобных типов планет вокруг других звезд.
|
|
|
|
Астрономы использовали Уран в качестве ориентира для аналогичных планет за пределами нашей Солнечной системы, известных как экзопланеты, сравнивая изображения с высоким разрешением, полученные с помощью телескопа "Хаббл", с более отдаленным видом, полученным с New Horizons. Эта комбинированная перспектива поможет ученым узнать больше о том, чего ожидать при съемке планет вокруг других звезд с помощью будущих телескопов.
|
|
|
|
"Хотя мы ожидали, что Уран будет выглядеть по-разному в каждом фильтре наблюдений, мы обнаружили, что на самом деле Уран был более тусклым, чем предсказывалось в данных New Horizons, полученных с другой точки зрения", - сказала ведущий автор Саманта Хаслер из Массачусетского технологического института в Кембридже и сотрудник научной группы New Horizons.
|
|
|
|
Прямая визуализация экзопланет является ключевым методом изучения их потенциальной обитаемости и дает новые ключи к пониманию происхождения и формирования нашей собственной солнечной системы. Астрономы используют как прямую визуализацию, так и спектроскопию для сбора света от наблюдаемой планеты и сравнения его яркости на разных длинах волн.
|
|
|
|
|
|
|
Однако получение изображений экзопланет, как известно, является сложным процессом, поскольку они находятся очень далеко. Их изображения представляют собой всего лишь точечные изображения, поэтому они не такие подробные, как изображения планет, вращающихся вокруг нашего Солнца крупным планом. Исследователи также могут непосредственно видеть экзопланеты только в "частичных фазах", когда только часть планеты освещена их звездой, если смотреть с Земли.
|
|
|
|
Уран был идеальной мишенью в качестве теста для понимания будущих отдаленных наблюдений экзопланет с помощью других телескопов по нескольким причинам. Во-первых, многие известные экзопланеты также являются газовыми гигантами, похожими по своей природе. Кроме того, во время наблюдений New Horizons находился на дальней стороне Урана, на расстоянии 6,5 миллиардов миль, что позволяло изучать его сумеречный полумесяц — то, что невозможно сделать с Земли. На таком расстоянии изображение планеты с помощью цветной камеры New Horizons, называемой мультиспектральной камерой видимого изображения, составляло всего несколько пикселей.
|
|
|
|
С другой стороны, телескоп "Хаббл" с его высоким разрешением, находящийся на низкой околоземной орбите на расстоянии 1,7 миллиарда миль от Урана, смог увидеть такие атмосферные особенности, как облака и штормы на дневной стороне газообразного мира.
|
|
|
|
"На снимках New Horizons Уран выглядит всего лишь маленькой точкой, похожей на точки, видимые на прямых изображениях экзопланет с таких обсерваторий, как Webb или наземных обсерваторий", - добавил Хаслер. "Хаббл дает представление о том, что происходит с атмосферой, когда ее наблюдали с помощью New Horizons".
|
|
|
|
Планеты-газовые гиганты в нашей Солнечной системе имеют динамичную и изменчивую атмосферу с изменяющимся облачным покровом. Насколько это распространено среди экзопланет? Зная детали того, как выглядели облака на Уране с помощью телескопа Хаббл, исследователи могут подтвердить то, что интерпретируется на основе данных New Horizons. В случае с Ураном и "Хаббл", и New Horizons увидели, что яркость не менялась при вращении планеты, что указывает на то, что особенности облаков не менялись при вращении планеты.
|
|
|
|
Однако важность обнаружения с помощью New Horizons связана с тем, что планета отражает свет в фазе, отличной от той, которую могут видеть "Хаббл" или другие обсерватории на Земле или вблизи нее. Новые горизонты показали, что экзопланеты могут быть более тусклыми, чем предполагалось, при частичных и больших фазовых углах, и что атмосфера по-разному отражает свет при частичной фазе.
|
|
|
|
НАСА планирует построить две крупные обсерватории для изучения атмосфер экзопланет и потенциальной обитаемости.
|
|
|
|
"Эти знаковые исследования Урана, проведенные New Horizons с точки зрения, которую невозможно наблюдать никакими другими способами, пополнили сокровищницу новых научных знаний миссии и, как и многие другие наборы данных, полученные в ходе миссии, позволили получить удивительное новое представление о мирах нашей Солнечной системы", - добавил главный исследователь New Horizons Алан Стерн из Юго-Западного научно-исследовательского института.
|
|
|
|
Новый космический телескоп НАСА "Нэнси Грейс Роман", запуск которого запланирован на 2027 год, будет использовать коронограф, чтобы блокировать свет звезды и непосредственно видеть экзопланеты газовых гигантов. Обсерватория НАСА "Обитаемые миры", находящаяся на ранней стадии планирования, станет первым телескопом, разработанным специально для поиска биосигналов атмосферы на каменистых планетах размером с Землю, вращающихся вокруг других звезд.
|
|
|
|
"Изучение того, как известные объекты, такие как Уран, отображаются на снимках с расстояния, может помочь нам составить более обоснованные ожидания при подготовке к этим будущим миссиям", - заключил Хаслер. "И это будет иметь решающее значение для нашего успеха".
|
|
|
|
Запущенный в январе 2006 года, New Horizons совершил исторический облет Плутона и его спутников в июле 2015 года, прежде чем в январе 2019 года дать человечеству возможность впервые увидеть вблизи один из этих планетарных строительных блоков и объект пояса Койпера - Аррокот. В настоящее время New Horizons выполняет свою вторую расширенную миссию, изучая удаленные объекты пояса Койпера, характеризуя внешнюю гелиосферу Солнца и проводя важные астрофизические наблюдения со своей непревзойденной точки обзора в отдаленных регионах Солнечной системы.
|
|
|
|
Источник
|
