Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 27.06.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Аппарат "Spitzer" - пионер в изучении внесолнечных планет

Аппарат «Spitzer» — пионер в изучении внесолнечных планет
shortstoryf

С помощью телескопа «Spitzer» исследователи изучают довольно экзотический класс планет — газовые гиганты, такие как Юпитер, но вращающиеся очень близко вокруг своей звезды. Такие планеты обладают очень неустойчивым климатом с ураганами и циклонами в их атмосфере. Среди газовых гигантов существует так же определенное разнообразие  начиная от параметров атмосферы и заканчивая температурными профилями, химическим составом и плотностью.

В настоящее время в нашей галактике обнаружено огромное количество различных экзопланет. К концу апреля достоверно подтверждено существование 884 экзопланет. Информацию о них можно посмотреть в Энциклопедии внесолнечных планет. Имеется еще 2740 кандидатов, которые будут изучены с помощью наземных телескопов. А по общим оценкам всего в Млечном Пути может существовать свыше 100 миллиардов внесолнечных планет. Большинство экзопланет не похожи на Землю и являются газовыми гигантами, как Юпитер. Горячие газовые гиганты — очень неустойчивые планеты и часто выходят за рамки разработанных учеными математических моделей их поведения. Велика вероятность того, что начиная изучать планету, в конце исследования результат окажется самым неожиданным.

Первые предположения о существовании экзопланет высказывались еще в середине XIX века. В них говорилось о вероятности существования тела в системе 70 Змееносца. Позже было подтверждено наличие несветящегося тела, однако дальнейшие расчеты говорят о неустойчивости такой системы. Поэтому на время 2012 года существование планеты не признается в научной среде. В 1916 году астрономы обнаружили Летящую звезду Барнарда. Это одна из близких к нам звезд, поэтому наличие планеты на ее орбите можно было легко обнаружить с Земли. Но в 70-х годах XX века у звезды не было выявлено никаких колебаний, а значит массивных планет не имеет. Первая экзопланета была зарегистрирована в 1991 году у нейтронной звезды PSR 1257+12, а первый газовый гигант, похожий на Юпитер был обнаружен в 1995 году. С помощью сверхточного спектрометра методом доплеровского измерения радиальной скорости было зафиксировано покачивание звезды 51 Пегаса. Поскольку «горячие Юпитеры» очень массивны и быстро вращаются вокруг своих звезд, их очень легко обнаружить, используя данную технику. Позже астрономы стали находить все больше и больше газовых гигантов. Вдохновленные новыми открытиями, ученые пытались моделировать внесолнечные системы у других звезд, опираясь на принципы нашей Солнечной системы. Однако со временем, новые исследования показали, что большинство планетных систем с их звездами являются уникальными и не попадают в рамки разработанных теорий.

В 2005 году телескоп «Spitzer» впервые зафиксировал свет, исходящий от экзопланеты. Используя все тот же метод Метод Доплера, аппарат наблюдал в инфракрасном диапазоне за покрытием звездой планеты. В дополнении к этому методу «Spitzer» в состоянии наблюдать за экзопланетой по всей орбите ее движения вокруг звезды. Это позволяет создавать температурные карты, показывая, как атмосфера планеты реагирует на изменения температуры в зависимости от нахождения в зоне дня или ночи. К настоящему времени аппарат изучил атмосферу десятков газовых гигантов и некоторых малых планет, предоставляя информацию о их химическом составе и климате.

Говорит Майкл Вернер, координатор миссии «Spitzer» в Лаборатории Реактивного Движения НАСА:

«Когда в 2003 году аппарат начал свою работу, мы понятия не имели, что он станет первооткрывателем в области науки изучения экзопланет. В настоящее время мы двигаемся к новой цели — сравнительной планетарной науки, в рамках которой мы можем рассматривать объекты как класс, а не как единичных объектов.»

В настоящее время «Spitzer» продолжает кропотливое изучение внесолнечных планет. Его последняя изученная звезда имеет обозначение HAT-P-2 и находится в созвездии геркулеса. В течение шести дней с помощью инфракрасного телескопа непрерывно проводилось наблюдение за планетой, прошедшей перед звездой, исчезнувшей на обратной стороне звезды и появившейся вновь с другой стороны. Эта планета интересна в первую очередь своей орбитой, очень похожей на кометную, с перигеем, равным 4.5 миллионов километров, и апогеем в 15 миллионов километров. По словам ученых, такая орбита дает уникальную возможность наблюдать за температурными изменениями в атмосфере планеты, поскольку расстояние до звезды меняется очень быстро. В дополнении ко всему эта экзопланета изучается сразу в нескольких длинах инфракрасных волн, что позволяет разглядеть в виде слоев структуры ее атмосферы.

Результаты исследований показывают, что планете с названием HAT-P-2b требуется приблизительно один день, чтобы максимально нагреться, поскольку за это время она подходит к самой горячей точке своей орбиты, и 4-5 дней, чтобы остыть по мере ухода от звезды. Благодаря этому была зафиксирована температурная инверсия, верхние слои атмосферы становятся более горячими, во время максимального сближения со звездой. Эта планета намного горячее и активнее нашего Юпитера. Сильные потоки поднимают вещество из глубин планеты вверх, постоянно изменяя химический состав верхнего слоя.

Есть и еще одна проблема  связанная с погрешностями в накоплении данных телескопом. За шесть дней наблюдений было накоплено около двух миллионов различных параметров. Требуется некоторое время, чтобы отсеять из результатов «шумы» от приборов и сторонних объектов.

Общий вид телескопа Spitzer

Общий вид телескопа Spitzer. Источник: NASA/JPL-Caltech

По информации NASA/Jet Propulsion Laboratory.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google