Тени других миров: поиск экзопланет в будущем.
( Астрономия@Science_Newworld).
Астрономы используют множество всевозможных методов для того, чтобы искать планеты вне солнечной системы. Но наверное, самым успешным является метод транзитной фотометрии, который заключается в исследовании изменения яркости звезды в тот момент, когда для наблюдателя с земли экзопланета проходит по её диску
. В том случае, если такое мини - затмение происходит регулярно и определённое количество раз, это, вероятнее всего, означает, что экзопланета движется вокруг звезды с определённым орбитальным периодом.
Космический телескоп "Кеплер" успешно использует эту технику и в настоящее время стал самым успешным орбитальным инструментом, заточенным для поиска экзопланет. В настоящее время этот аппарат обнаружил более тысячи планет в других мирах, и ещё больше объектов ждут своей классификации. Естественно, сейчас разрабатываются и конструируются новые исследовательские миссии, но сколько ещё новой информации они смогут предоставить нам об экзопланетах, подобных солнцу?
Много, согласно недавно изданным исследованиям, проводимым под руководством Майкла хиппке в институте анализа данных в германском городе нойкирхен - флуйн. Проведённый анализ показал, что при самых лучших раскладах будущие миссии будут в состоянии показать нам спутники экзопланет, подобных Сатурну и даже большое количество меньших астероидов.
"Мы Справедливо Ожидаем Нескончаемый Поток Открытий от Новых Исследовательских Миссий, Поэтому Проблема для нас Будет Заключаться в том, Чтобы Вовремя Успеть Обработать всю эту Информацию", - Дэниэл ангераузен из центра космических полётов наса.
И наса и европейское космическое агентство своими успехами в изучении экзопланет обязаны исключительно "Кеплеру". Спутник Transiting Exoplanet Survey Satellite (Tess), который должен быть запущен не позднее 2018 года, будет первым космическим аппаратом, который проведёт обзор всего неба в поисках исключительно транзитов у других звёзд. В течение двух лет Tess будет контролировать приблизительно 20 соседних звёзд для поиска контрольных признаков транзитов экзопланет. Спутник Planetary Transits and Oscillations of Stars (Plato) европейского космического агентства, старт которого намечен на 2024 год, проработает на орбите шесть лет. Он займётся поиском экзопланет примерно у миллиарда звёзд, но только на половине видимого неба.
Количество света, которое блокируется планетой, говорит астрономам о её размере относительно размера звезды, а повторяющиеся таким образом события говорят о том, сколько времени требуется объекту, чтобы сделать один оборот. Регулярное повторение этих затмений исключает возможность того, что они вызваны прохождением случайного объекта или наличием тёмных пятен на исследуемой звезде. За время активной эксплуатации "Кеплера" было подтверждено, что наиболее точно события затмения фиксируются при наличии крупных экзопланет, которые расположены близко от своей звезды. И это естественно, поскольку, таким образом, планета блокирует больше света, а транзиты происходят чаще.
"Экзопланеты с орбитами и размерами, подобными марсу или Меркурию, останутся для нас в недосягаемости, даже когда мы сумеем обработать все данные от миссии Plato. Но миры, подобные Венере и земле, мы обнаружим почти наверняка".
Кеплер продемонстрировал возможность обнаружения экзопланет меньше земли на очень близких орбитах у звёзд, меньше, чем солнце. Но эти миры очень горячие, и они вряд ли могут быть пригодны для существования жизни. В будущем, Tess и Plato будут способны показан нам планеты, подобные земле, вокруг звёзд, подобных солнцу. А если они будут находиться в "Зоне Обитания", то, вполне вероятно, удастся обнаружить и скопления жидкой воды. Юпитер и Сатурн являются планетами - гигантами. Оборот каждой из этих планет вокруг солнца больше десятилетия занимает. Подобные миры лишь однажды пересекут диск своей звезды за время эксплуатации будущих миссий, но степень затенения будет очень большой. К тому же, если у таких экзопланет будут спутники, то их транзиты тоже можно будет выявить.
"Если бы мы обнаружили такую экзопланету, то не смогли сказать уверенно, вращается ли так один спутник или несколько меньших. Но наши наблюдения предоставят опору для ещё более совершенных миссий будущего".
Сейчас кольца были обнаружены только у одной экзопланеты под названием J1407b. Её кольцевая система примерно в 200 раз больше сатурнианской. Размышляя о том, как выглядело бы прохождение экзопланеты, подобной Сатурну, перед датчиками Plato, исследователи с уверенностью говорят, что на графике будет виден чёткий сигнал до и после транзита. Об этом была информация в издании The Astrophysical Journal от первого сентября 2015 года. Во втором исследовании, опубликованном в выпуске от 20 сентября 2015 года этого же издания, исследователи показали возможность обнаружения астероидов, пойманных в ловушку в точках либрации системы, то есть в таких местах, в которых гравитационное воздействие планеты уравновешено гравитационным воздействием звезды. Самый яркий пример такой области в нашей солнечной системы - точка неподалёку от Юпитера, в которой существуют в двух группах, по крайней мере, 6000 объектов, называемых троянскими астероидами. Мало кто знает, но земля, марс, уран и Нептун подобным образом захватили один или несколько объектов, поэтому астрономы, говоря про такие астероиды, называют их общим названием - троянские тела.
То же самое явление должно наблюдаться и в других планетарных системах. Именно поэтому исследователи в настоящее время заняты поиском транзитов троянских тел. они ожидают уловить слабый сигнал в тех местах орбиты, которые соответствуют ожидаемым местоположениям объектов, пойманных в гравитационную ловушку в двух точках Лагранжа системы планета - звезда.