Новая Эра Исследования Экзопланет: Как NASA Поставит Под Научный Вопрос Обитаемые Миры
Как миссия NASA по созданию Обсерватории Обитаемых Миров (HWO) поможет выделить экзопланеты размером с Землю среди множества других экзопланет, особенно находящихся в обитаемой зоне, также называемой экзоЗемлями? Это то, что исследование, недавно принятое к публикации в Астрономическом Журнале, стремится выяснить. Международная команда ученых изучила потенциальные возможности HWO и определила недостатки, которые необходимо устранить для достижения прорывных результатов, особенно в области открытия экзоЗемель. Исследование опубликовано на сервере препринтов arXiv.
Чтобы провести исследование, ученые использовали серию компьютерных моделей под названием Bioverse для симуляции того, как HWO будет идентифицировать экзоЗемли по альбедо — способности планетного объекта отражать солнечную радиацию, измеряемое в диапазоне от 0 до 1. Цель заключалась в том, чтобы выяснить, как HWO сможет наблюдать и идентифицировать более низкие значения альбедо из-за меньшего размера экзоЗемель по сравнению с гораздо большими газовыми гигантами, альбедо которых обычно легче определить. В итоге исследователи пришли к выводу, что будущий телескоп, назначенный для идентификации экзоЗемель, должен обладать возможностями и мощностью, превышающими требования, изложенные в Десятилетнем Обзоре Astro2020.
«В данном исследовании мы продемонстрировали возможность использования платформы Bioverse для симуляции способности будущих миссий по прямому изображению тестировать гипотезы, такие как связь альбедо-инстелляции», — отметили ученые.
В будущем исследовании ученые намерены применить разработанную методику для изучения обнаружимости других тенденций на уровне популяции с использованием будущих телескопов, таких как HWO. Используя критерии эффективности, количество необходимых экзоЗемель для проверки этих гипотез, будущие исследования смогут определить, смогут ли конкретные разработки HWO удовлетворить этот целевой объем выборок, оценив, является ли тот или иной научный случай осуществимым.
Альбедо — это мера способности планетного объекта отражать солнечное излучение. Для экзопланет альбедо может идентифицировать облака, жидкую воду и состав атмосферы, которые все используются для оценки потенциальной обитаемости. Альбедо и температура схожи тем, что могут колебаться в зависимости от данных друг друга. Например, облака имеют более низкую температуру, что делает их более яркими по альбедо, а состав атмосферы может помочь определить, является ли экзопланета каменистой или газообразной.
В качестве примера экзопланеты с крайне высоким альбедо можно привести LTT 9779 b, размером с Нептун, которая находится примерно в 264 световых годах от Земли и имеет измеренное альбедо около 80%. Астрономы предполагают, что титаны, содержащиеся в силикатах, ответственны за крайнее свечение LTT 9779 b, включающем температуры около 2000°C из-за близкой орбиты к своей звезде (0.8 дня). Альбедо в нашей солнечной системе включает Землю с 0.3, Юпитер с 0.5, Венеру с 0.76 и спутник Сатурна Энецелад с 0.81. Яркие альбедо Венеры и Юпитера объясняются их высокорефлексирующими облаками, в то время как Энецелад полностью покрыт льдом.
HWO планируется запустить в 2040-х годах с главной целью — использовать прямую визуализацию для идентификации 25 экзоЗемель. После идентификации HWO изучит их атмосферы с помощью спектроскопии, анализируя свет, проходящий через атмосферу каждой экзопланеты. Спектроскопия — это давний метод анализа атмосфер экзопланет, который NASA успешно использует на мощном телескопе Джеймса Уэбба для выявления молекул воды, углекислого газа и диоксида серы. HWO, возможно, сможет непосредственно визуализировать эти экзоЗемли, используя коронограф для блокировки света звезды-хозяина, открывая экзопланеты, скрытые в ослепительном свете, — и этот метод стал общепринятым для открытия новых экзопланет.
В заключение, исследования в области экзопланет продолжают развиваться, и HWO имеет потенциал изменить наш взгляд на обитаемость и условия, необходимые для жизни за пределами Земли.
В нашем Telegram‑канале, вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
Поделитесь:
