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

Астрономы предлагают новый способ обнаружения атмосферы у каменистых планет

Астрономы предлагают новый способ обнаружения атмосферы у каменистых планет
Один из самых насущных вопросов в науке об экзопланетах: может ли небольшая скалистая экзопланета, вращающаяся рядом с красным карликом, удерживать атмосферу?


Когда запустят космический телескоп НАСА имени Джеймса Уебба в 2021 году, одним из наиболее ожидаемых вкладов в астрономию будет изучение экзопланет - планет, вращающихся вокруг далеких звезд. Команда астрономов предлагает новый способ использования Уэбба для определения наличия атмосферы у скалистой экзопланеты. Способ включает в себя измерение температуры планеты, когда она проходит за звездой, а затем возвращается в поле зрения, и работает значительно быстрее, чем более традиционные методы обнаружения атмосферы.

«Мы считаем, что Уэбб сможет легко определить наличие или отсутствие атмосферы вокруг дюжины известных скалистых экзопланет, наблюдая за планетой всего по 10 часов», - сказал Джейкоб Бин из Чикагского университета.

Астрономы особенно интересуются экзопланетами, вращающимися вокруг красных карликов по ряду причин. Эти звезды меньше и холоднее Солнца и являются наиболее распространенным типом звезд в нашей галактике. Кроме того, поскольку красный карлик маленький, проходящая перед ним планета блокирует большую часть света звезды, чем если бы звезда была больше, как наше Солнце. Это облегчает обнаружение планеты, вращающейся вокруг красного карлика, с помощью транзитного метода.

Красные карлики производят намного меньше тепла, чем Солнце, поэтому для того, чтобы поддерживать должную температуру, планета должна вращаться достаточно близко к звезде. Фактически, чтобы быть в пригодной для жизни зоне - области вокруг звезды, где жидкая вода могла бы существовать на поверхности планеты - планета должна вращаться намного ближе к звезде, чем Меркурий к Солнцу. В результате она будет проходить звезду чаще, что облегчает повторные наблюдения.

Но планета, которая вращается так близко к красному карлику, подвергается суровым условиям. Молодые красные карлики очень активны, создают огромные вспышки и извержения плазмы. Звезда также испускает сильный ветер заряженных частиц. Все эти эффекты могут потенциально вычистить атмосферу планеты, оставив за собой голую скалу.

«Атмосферные потери - это существенная угроза обитаемых планет номер один», - сказал Бин.

Еще одна ключевая характеристика экзопланет, вращающихся рядом с красными карликами, является главной для нового способа: ожидается, что они будут с постоянными дневной и ночной стороной. В результате мы увидим разные фазы планеты в разных точках ее орбиты. Когда она пересекает звезду, мы видим только ночную сторону планеты. Но когда она собирается пересечь звезду или только выходит из-за звезды, мы сможем наблюдать дневную сторону.

Если скалистой экзопланете не хватает атмосферы, ее дневная сторона будет очень горячей, как мы видим на Луне или Меркурии. Если у скалистой экзопланеты есть атмосфера, ожидается, что присутствие этой атмосферы понизит дневную температуру, которую измерит Уэбб. Густая атмосфера может переносить тепло с дневной на ночную сторону через ветер. Более тонкая атмосфера все еще может содержать облака, которые отразят часть входящего света, тем самым понижая температуру дневного света планеты.

«Всякий раз, когда добавляется атмосфера, понижается температура дневного света. Поэтому, если мы увидим нечто более прохладное, чем голый камень, мы сделаем вывод, что это признак атмосферы», - объяснил Дэниел Колл из Массачусетского технологического института (MIT).

Уэбб идеально подходит для проведения этих измерений, потому что у него гораздо большее зеркало, чем у других телескопов, таких как «Хаббл» или «Спитцер», что позволяет ему собирать больше света и может нацеливаться на соответствующие длины волн инфракрасного излучения.


Расчеты команды показывают, что Уэбб должен быть в состоянии обнаружить тепловую сигнатуру атмосферы планеты за одно-два вторичных затмения - всего за несколько часов наблюдения. Сейчас обнаружение атмосферы с помощью спектроскопических наблюдений обычно требует восьми или более транзитов для этих же планет.

Трансмиссионная спектроскопия, которая изучает звездный свет, отфильтрованный через атмосферу планеты, также страдает от помех из-за облаков или дымок, которые могут маскировать молекулярные сигнатуры атмосферы. В этом случае спектральная диаграмма, вместо того, чтобы показывать явные линии поглощения из-за молекул, была бы плоской.

«В трансмиссионной спектроскопии, если вы получаете плоскую линию, она ничего вам не говорит. Плоская линия может означать, что Вселенная полна мертвых планет, у которых нет атмосферы, или что Вселенная полна планет, которые имеют целый ряд разнообразных, интересных атмосфер, но все они выглядят одинаково для нас, потому что мешают облака», - сказала Элиза Кемптон из Университета Мэриленда. «Атмосфера экзопланет без облаков и дымки подобна единорогам - мы просто еще не видели их, и они могут вообще не существовать».

Команда подчеркнула, что более низкая, чем ожидалось, дневная температура была бы важной подсказкой, но это не может полностью подтвердить существование атмосферы. Любые оставшиеся сомнения в наличии атмосферы могут быть исключены с помощью последующих исследований с использованием других методов.

Истинная сила нового способа заключается в определении того, какая часть скалистых экзопланет имеет атмосферу. Приблизительно дюжина экзопланет, которые являются хорошими кандидатами для этого метода, были обнаружены в течение прошлого года. Вероятно, к тому времени, когда Уэбб заработает, будут обнаружены еще.

Космический телескоп Джеймса Уебба станет первой в мире обсерваторией космической науки, когда его запустят в 2021 году. Уебб будет разгадывать загадки в нашей Солнечной системе, заглядывать в далекие миры вокруг других звезд, исследовать таинственные структуры и происхождение нашей Вселенной и нашего места в ней. Уебб - международный проект, возглавляемый НАСА, Европейским космическим агентством (ESA) и Канадским космическим агентством.

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
0
Телескоп Джеймса Уэбба дает беспрецедентное изображение призрачного света в скоплениях галактик

Телескоп Джеймса Уэбба дает беспрецедентное изображение призрачного света в скоплениях галактик

В скоплениях галактик есть часть звезд, которые уходят в межгалактическое пространство, потому что их вытягивают огромные приливные силы, возникающие между галактиками в скоплении. Свет, излучаемый этими звездами, называется внутрикластерным светом и очень слаб.

Его яркость составляет менее 1% от яркости самого темного неба, которое мы можем наблюдать с Земли. Это одна из причин, почему изображения, сделанные из космоса, очень ценны для их анализа. Инфракрасные волны позволяют исследовать скопления галактик иначе, чем с помощью видимого света. Благодаря его эффективности в инфракрасном диапазоне и четкости изображений телескопа Джеймса Уэбба, исследовате...
03.12.22 13:46
0
0
Исследование исключает первичные черные дыры как кандидатов в темную материю

Исследование исключает первичные черные дыры как кандидатов в темную материю

Первичные черные дыры — удивительные космические тела, которые активно исследуются астрофизиками всего мира. Исходя из названия, это черные дыры, которые появились на заре существования Вселенной, менее чем через секунду после Большого взрыва.

Теоретическая физика предполагает, что за долю секунды до образования Вселенной пространство не было полностью однородным, поэтому более плотные и горячие области могли коллапсировать в черные дыры. В зависимости от того, когда именно они образовались в течение этой доли секунды, эти первичные черные дыры могли быть очень разной массы и связанными с ней характеристиками.Некоторые физики-теоретики ...
02.12.22 09:01
0
0
Исследование Йельского университета раскрывает потенциальную причину болезни Альцгеймера

Исследование Йельского университета раскрывает потенциальную причину болезни Альцгеймера

Ученые из Йельского университета обнаружили упускаемый из виду механизм, который может стоять за симптомами болезни Альцгеймера. Команда указала на небольшие опухоли на аксонах возле бляшек, которые накапливаются в мозгу, и определила белок, который может быть биомаркером для раннего выявления заболевания, а также мишенью для будущих методов лечения.

В течение десятилетий преобладающая гипотеза о причине появления болезни Альцгеймера, вращалась вокруг амилоидных бляшек — запутанных скоплений белка бета-амилоида. Их накопление в мозгу пациентов с деменцией постоянно наблюдается с тех пор, как Алоис Альцгеймер впервые изучил ее более века назад. И ученые сосредоточили бы большую часть исследований на уменьшении и удалении этих бляшек, но, к сож...
01.12.22 10:16
0
-1
Астрономы запечатлели планету размером с Юпитер, вращающуюся вокруг солнцеподобной звезды

Астрономы запечатлели планету размером с Юпитер, вращающуюся вокруг солнцеподобной звезды

Согласно наиболее распространенной теории, планетные системы формируются из больших облаков пыли и газа, образующих диски вокруг молодых звезд. Со временем диски срастаются, образуя планеты разного размера, состава и расстояния от своей звезды.

За последние несколько десятилетий наблюдения в среднем и дальнем инфракрасном диапазоне привели к открытию дисков обломков вокруг молодых звезд (возрастом менее 100 миллионов лет). Это позволило астрономам изучить планетарные системы в их ранней истории, что дало новое представление о том, как системы формируются и развиваются. Это включает в себя инфракрасный сферический обзор для консорциума э...
30.11.22 20:17
0
0
Телескоп Джеймса Уэбба дает беспрецедентное изображение призрачного света в скоплениях галактик

Телескоп Джеймса Уэбба дает беспрецедентное изображение призрачного света в скоплениях галактик

В скоплениях галактик есть часть звезд, которые уходят в межгалактическое пространство, потому что их вытягивают огромные приливные силы, возникающие между галактиками в скоплении. Свет, излучаемый этими звездами, называется внутрикластерным светом и очень слаб.

Его яркость составляет менее 1% от яркости самого темного неба, которое мы можем наблюдать с Земли. Это одна из причин, почему изображения, сделанные из космоса, очень ценны для их анализа. Инфракрасные волны позволяют исследовать скопления галактик иначе, чем с помощью видимого света. Благодаря его эффективности в инфракрасном диапазоне и четкости изображений телескопа Джеймса Уэбба, исследовате...
03.12.22 13:46
0
0
Исследование исключает первичные черные дыры как кандидатов в темную материю

Исследование исключает первичные черные дыры как кандидатов в темную материю

Первичные черные дыры — удивительные космические тела, которые активно исследуются астрофизиками всего мира. Исходя из названия, это черные дыры, которые появились на заре существования Вселенной, менее чем через секунду после Большого взрыва.

Теоретическая физика предполагает, что за долю секунды до образования Вселенной пространство не было полностью однородным, поэтому более плотные и горячие области могли коллапсировать в черные дыры. В зависимости от того, когда именно они образовались в течение этой доли секунды, эти первичные черные дыры могли быть очень разной массы и связанными с ней характеристиками.Некоторые физики-теоретики ...
02.12.22 09:01
0
-1
Астрономы запечатлели планету размером с Юпитер, вращающуюся вокруг солнцеподобной звезды

Астрономы запечатлели планету размером с Юпитер, вращающуюся вокруг солнцеподобной звезды

Согласно наиболее распространенной теории, планетные системы формируются из больших облаков пыли и газа, образующих диски вокруг молодых звезд. Со временем диски срастаются, образуя планеты разного размера, состава и расстояния от своей звезды.

За последние несколько десятилетий наблюдения в среднем и дальнем инфракрасном диапазоне привели к открытию дисков обломков вокруг молодых звезд (возрастом менее 100 миллионов лет). Это позволило астрономам изучить планетарные системы в их ранней истории, что дало новое представление о том, как системы формируются и развиваются. Это включает в себя инфракрасный сферический обзор для консорциума э...
30.11.22 20:17
0
1
Космический телескоп Джеймса Уэбба раскрывает химические секреты далекого мира, открывая путь для изучения планет

Космический телескоп Джеймса Уэбба раскрывает химические секреты далекого мира, открывая путь для изучения планет

С тех пор как в 1995 году была открыта первая планета, вращающаяся вокруг звезды, отличной от Солнца, стало ясно, что планеты и планетные системы более разнообразны, чем мы могли себе представить. Такие экзопланеты дают нам возможность изучить, как планеты ведут себя в разных ситуациях. И изучение их атмосферы является важной частью головоломки.

Космический телескоп Джеймса Уэбба НАСА (JWST) — самый большой телескоп в космосе. Запущенный на Рождество 2021 года, он стал идеальным инструментом для исследования миров. Теперь ученые впервые использовали телескоп, чтобы раскрыть химический состав экзопланеты. И данные, выпущенные в виде препринта (еще не опубликованы в рецензируемом журнале), предлагают некоторые неожиданные результаты. Многи...
27.11.22 18:25
0