Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

Сияющий звездный свет в поисках жизни

Сияющий звездный свет в поисках жизни
Занимаясь поиском жизни в других мирах, астрономы прочесывают планеты, которые находятся на расстоянии многих световых лет от Земли. Им нужны способы определить жизнь издалека, но что считать хорошим доказательством?


Наша собственная планета дает некоторое вдохновение для решения этого вопроса. Микробы наполняют воздух метаном. Фотосинтезирующие растения выделяют кислород. Возможно, эти газы можно обнаружить везде, где есть жизнь

Но в мирах, сильно отличающихся от нашего, предполагаемые признаки жизни могут быть вызваны небиологическими процессами. Чтобы узнать истину тогда, когда её увидят, говорит астроном Кевин Франс из Университета Колорадо в Боулдере, необходимо смотреть за пределы самой планеты, на сверкающую звезду, вокруг которой она вращается.

С этой целью Франс и его команда разработали миссию SISTINE. 15-минутный полет метеорологической ракеты, во время которого будет вестись наблюдение далеких звезд, чтобы помочь понять признаки жизни на планетах, которые вращаются вокруг них. Миссия начнется на ракетном полигоне Белые пески в Нью-Мексико ранним утром 5 августа 2019 года.

Вскоре после того, как Земля образовалась 4,6 миллиарда лет назад, она была окружена вредной атмосферой. Вулканы извергали метан и серу. В воздухе было в 200 раз больше углекислого газа, чем сегодняшний уровень.


В течение еще миллиарда с половиной лет появился на сцене молекулярный кислород, который содержит два атома кислорода. Это был ненужный продукт, появившийся от древних бактерий в результате фотосинтеза. Но он положил начало так называемому Великому кислородному событию, навсегда изменившему атмосферу Земли и проложив путь более сложным формам жизни.

«У нас не было бы большого количества кислорода в атмосфере, если бы не было жизни на поверхности», сказал Франс.

Кислород известен как биомаркер: химическое соединение, связанное с жизнью. Его присутствие в атмосфере Земли намекает на формы жизни, скрывающиеся ниже. Но, как теперь показали сложные компьютерные модели, биомаркеры на Земле не настолько надежны для экзопланет или планет, вращающихся вокруг звезд в других частях Вселенной.

Франс указывает на звезды M-карлики. Они меньше и холоднее нашего Солнца, и составляют почти три четверти звездного населения Млечного Пути. Чтобы понять экзопланеты, которые вращаются вокруг них, ученые симулировали планеты размером с Землю, вращающиеся вокруг М-карликов. Отличия от Земли быстро проявились.

М-карлики генерируют интенсивный ультрафиолетовый свет. Когда этот свет ударил по моделируемой планете, подобной Земле, он вырвал углерод из углекислого газа, оставив после себя свободный молекулярный кислород. Ультрафиолетовый свет также разрушил молекулы водяного пара, выделяя отдельные атомы кислорода. Атмосфера создала кислород - но без жизни.

«Мы называем их ложноположительными биомаркерами», сказал Франс. «Можно производить кислород на планете, похожей на Землю, только с помощью фотохимии».

Низкие уровни кислорода на Земле без жизни были своего рода случайностью - отчасти благодаря нашему взаимодействию с Солнцем. Системы экзопланет с разными звездами могут отличаться. «Если мы думаем, что понимаем атмосферу планеты, но не понимаем звезду, у которой она вращается, мы скорее всего ошибаемся», считает Франс.

Франс и его команда разработали SISTINE для лучшего понимания звезд-хозяев и их влияния на атмосферу экзопланет. SISTINE (Suborbital Imaging Spectrograph for Transition region Irradiance from Nearby Exoplanet) измеряет высокоэнергетическое излучение этих звезд. Обладая знаниями о спектрах звезд-хозяев, ученые смогут лучше отличать истинные биомаркеры от ложноположительных на орбитальных планетах.

Чтобы выполнить эти измерения, SISTINE использует спектрограф, который разделяет свет на составные части.

SISTINE измеряет спектры на длинах волн от 100 до 160 нанометров, диапазон дальнего ультрафиолетового света, который может создавать кислород, и возможно генерируя ложноположительный результат. Световой поток в этом диапазоне зависит от массы звезды, то есть звезды разной массы почти наверняка будут отличаться от нашего Солнца.

SISTINE также может измерять вспышки или яркие звездные взрывы, которые одновременно испускают интенсивные дозы ультрафиолетового света. Частые вспышки могут превратить обитаемую среду в смертельную.

Миссия SISTINE будет летать на метеорологических ракетах Black Brant IX. Эти ракеты совершают короткие, целевые полеты в космос, прежде чем упасть обратно на Землю. Полет SISTINE даст около пяти минут наблюдения.

Несмотря на краткость, SISTINE сможет увидеть звезды на длинах волн, недоступных таким обсерваториям, как космический телескоп Хаббла.

Запланированы два запуска. Первый из Белых песков в августе будет для калибровки прибора. SISTINE пролетит 174 мили над поверхностью Земли, чтобы наблюдать NGC 6826 - облако газа, окружающее белого карлика, расположенное на расстоянии около 2000 световых лет в созвездии Лебедя. NGC 6826 яркий в ультрафиолетовом свете и показывает четкие спектральные линии - отличная цель для проверки оборудования.

После калибровки второй запуск последует в 2020 году из космического центра Арнем в Нхулунбюе, Австралия. Там они будут наблюдать ультрафиолетовые спектры Альфа Центавра A и B, двух самых больших звезд в трехзвездной системе Альфа Центавра. На расстоянии 4,37 световых лет эти звезды - наши ближайшие звездные соседи и основные цели для наблюдений экзопланет.


Наблюдения SISTINE и технологии, используемые для их получения, разработаны с учетом будущих задач.

Одним из них является космический телескоп НАСА Джеймс Уэбб, запуск которого запланирован на 2021 год. Обсерватория дальнего космоса будет видеть ближний инфракрасный свет - полезный для обнаружения экзопланет, вращающихся вокруг M-карликов. Наблюдения SISTINE могут помочь ученым понять свет этих звезд в длинах волн, которые Уэбб не сможет увидеть.

У SISTINE также будут новые пластины УФ-детекторов и новые оптические покрытия на зеркалах, призванные помочь лучше отражать, а не поглощать ультрафиолетовый свет. Полет этой технологии на SISTINE помогает проверить их для будущих больших космических телескопов НАСА.

Снимая звездные спектры и продвигая технологии для будущих миссий, SISTINE связывает то, что известно, с тем, что еще предстоит изучить. 

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
0
На спутниковых снимках России заметны загадочные полосы

На спутниковых снимках России заметны загадочные полосы

Ученые не могут прийти к единому мнению, почему холмы в российской Арктике изобилуют полосами.

Ранее на этой неделе исследователи НАСА разместили серию спутниковых снимков своеобразного морщинистого ландшафта на веб-сайте агентства Earth Observatory. На фотографиях, сделанных со спутника Landsat 8 за несколько лет, видна земля по обе стороны реки Марха, изобилующая чередующимися темными и светлыми полосами. Эффект наблюдается во время всех четырех сезонах, но наиболее ярко он проявляется зи...
28.02.21 16:22
0
0
Успешное испытание двигателя приближает Австралию к космосу

Успешное испытание двигателя приближает Австралию к космосу

Австралийский исследовательский консорциум успешно испытал двигательную установку нового поколения, которая может обеспечить высокоскоростной полет и услуги по запуску в космос.

Вращающийся детонационный двигатель команды, или RDE, является крупным техническим достижением и впервые в Австралии. Он был разработан инженерами Университета RMIT и разрабатывается консорциумом под руководством DefendTex с исследователями из RMIT, Сиднейского университета и Университета Бундесвера в Германии. Обычные ракетные двигатели работают за счет сжигания топлива при постоянном давлении,...
27.02.21 21:13
0
1
GRANTECAN обнаружил самое большое скопление галактик в ранней Вселенной

GRANTECAN обнаружил самое большое скопление галактик в ранней Вселенной

Исследование, проведенное учеными из Института астрофизики Канарских островов (IAC) с помощью инструмента OSIRIS на Gran Telescopio Canarias (GTC), показало, что в примитивной Вселенной формируется наиболее густонаселенное скопление галактик.

Исследователи предсказывают, что эта структура, которая находится на расстоянии 12,5 миллиардов световых лет от нас, в процессе эволюции превратится в скопление, подобное скоплению Девы, соседки Местной группы галактик, к которой принадлежит Млечный Путь. Скопления галактик - это группы галактик, которые остаются вместе из-за действия силы тяжести. Чтобы понять эволюцию скоплений, ученые ищут фо...
26.02.21 19:18
0
1
Сверхмассивные черные дыры могут образовываться из темной материи

Сверхмассивные черные дыры могут образовываться из темной материи

Новое теоретическое исследование предложило новый механизм создания сверхмассивных черных дыр из темной материи.

Международная группа ученых обнаружила, что вместо обычных сценариев формирования с участием «нормальной» материи сверхмассивные черные дыры могут образовываться непосредственно из темной материи в областях с высокой плотностью в центрах галактик. Результат имеет ключевое значение для космологии ранней Вселенной и опубликован в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. То, как именно изн...
25.02.21 16:38
0
0
Успешное испытание двигателя приближает Австралию к космосу

Успешное испытание двигателя приближает Австралию к космосу

Австралийский исследовательский консорциум успешно испытал двигательную установку нового поколения, которая может обеспечить высокоскоростной полет и услуги по запуску в космос.

Вращающийся детонационный двигатель команды, или RDE, является крупным техническим достижением и впервые в Австралии. Он был разработан инженерами Университета RMIT и разрабатывается консорциумом под руководством DefendTex с исследователями из RMIT, Сиднейского университета и Университета Бундесвера в Германии. Обычные ракетные двигатели работают за счет сжигания топлива при постоянном давлении,...
27.02.21 21:13
0
1
GRANTECAN обнаружил самое большое скопление галактик в ранней Вселенной

GRANTECAN обнаружил самое большое скопление галактик в ранней Вселенной

Исследование, проведенное учеными из Института астрофизики Канарских островов (IAC) с помощью инструмента OSIRIS на Gran Telescopio Canarias (GTC), показало, что в примитивной Вселенной формируется наиболее густонаселенное скопление галактик.

Исследователи предсказывают, что эта структура, которая находится на расстоянии 12,5 миллиардов световых лет от нас, в процессе эволюции превратится в скопление, подобное скоплению Девы, соседки Местной группы галактик, к которой принадлежит Млечный Путь. Скопления галактик - это группы галактик, которые остаются вместе из-за действия силы тяжести. Чтобы понять эволюцию скоплений, ученые ищут фо...
26.02.21 19:18
0
1
Сверхмассивные черные дыры могут образовываться из темной материи

Сверхмассивные черные дыры могут образовываться из темной материи

Новое теоретическое исследование предложило новый механизм создания сверхмассивных черных дыр из темной материи.

Международная группа ученых обнаружила, что вместо обычных сценариев формирования с участием «нормальной» материи сверхмассивные черные дыры могут образовываться непосредственно из темной материи в областях с высокой плотностью в центрах галактик. Результат имеет ключевое значение для космологии ранней Вселенной и опубликован в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. То, как именно изн...
25.02.21 16:38
0
0
Обнаружены свидетельства динамической сезонной активности марсианской песчаной дюны

Обнаружены свидетельства динамической сезонной активности марсианской песчаной дюны

Ученый Юго-Западного исследовательского института (SwRI) изучил данные изображений Марса за 11 лет, чтобы понять сезонные процессы, которые создают линейные овраги на склонах мегадюны в кратере Рассела на Марсе.

На изображениях ранней весной, сделанных двумя разными камерами орбитального аппарата Mars Reconnaissance Orbiter, доктор Синтия Динвидди из SwRI заметила летящие по воздуху шлейфы пыльного материала, связанные с линейными оврагами на подветренном склоне песчаных дюн. Эти подсказки указывают на активные процессы, в которых участвуют куски замороженного CO2 или сухого льда, которые скользят по песч...
24.02.21 21:39
0