|
Изучили атмосферу экзопланеты WASP-77Ab
|
|
|
|
Есть тысячи известных планет за пределами Солнечной системы (экзопланетами). Ученые используют как космические телескопы, так и наземные телескопы, чтобы изучить, как формируются эти экзопланеты и чем они отличаются от планет в нашей солнечной системе. Для этого исследования Майкл Лайн из Школы исследования Земли и космоса Университета штата Аризона и его команда сосредоточились на WASP-77Ab - экзопланете, «горячим Юпитером», потому что похожей на Юпитер в Солнечной системе, но с температурой выше 2000 градусов по Фаренгейту.
|
|
|
|
Затем они сосредоточились на измерении состава её атмосферы для определения, какие элементы присутствуют, по сравнению со звездой, вокруг которой она вращается. «Из-за размеров и температуры, горячие Юпитеры - отличные лаборатории для измерения атмосферных газов и проверки наших теорий образования планет», - сказал Лайн. Хотя мы еще не можем отправлять космические корабли на планеты за пределами Солнечной системы, ученые могут изучать свет экзопланет с помощью телескопов. Телескопы, которые они используют для наблюдения за светом, могут находиться либо в космосе, как космический телескоп Хаббла, либо с земли, как телескопы обсерватории Близнецов.
|
|
|
Лайн с командой активно участвовали в измерении атмосферного состава экзопланет с помощью телескопа Хаббла, но получить измерения было непросто. Мало того, что существует жесткая конкуренция за время телескопа, инструменты Хаббла измеряют только воду (или кислород), и команде также нужно было собрать измерения оксида углерода (или углерода). Поэтому команда обратилась к телескопу Gemini South. «Нам нужно было попробовать что-то другое, чтобы ответить на наши вопросы», - сказал Лайн. «И наш анализ возможностей Gemini South показал, что мы можем получить сверхточные атмосферные измерения».
|
|
|
|
Gemini South - это телескоп диаметром 8,1 метра, расположенный на горе Серро-Пачон в чилийских Андах, где очень сухой воздух и незначительная облачность, что делают его отличным местом расположения телескопа. Он находится в ведении NOIRLab Национального научного фонда (Национальная исследовательская лаборатория оптико-инфракрасной астрономии). Используя телескоп Gemini South и инструмент под названием Immersion GRating INfrared Spectrometer (IGRINS), команда наблюдала тепловое свечение экзопланеты, когда она вращалась вокруг звезды. С помощью прибора они собрали информацию о наличии и относительном количестве различных газов в его атмосфере.
|
|
|
|
Подобно метеорологическим и климатическим спутникам, которые используются для измерения количества водяного пара и углекислого газа в атмосфере Земли, ученые могут использовать спектрометры и телескопы, такие как IGRINS на Gemini South, для измерения количества различных газов на других планетах. «Пытаться выяснить состав планетарной атмосферы - все равно что раскрыть преступление по отпечаткам пальцев», - сказал Лайн. «Смазанный отпечаток пальца на самом деле не слишком сужает поиск, но очень хороший чистый отпечаток дает уникальный идентификатор того, кто совершил преступление».
|
|
|
|
Космический телескоп Хаббла предоставил команде один или два нечетких отпечатка пальца, а IGRINS на Gemini South предоставил команде полный набор совершенно четких отпечатков пальцев. Благодаря точным измерениям как воды, так и оксида углерода в атмосфере WASP-77Ab, команда смогла оценить относительные количества кислорода и углерода в атмосфере экзопланеты. «Эти суммы соответствовали нашим ожиданиям и примерно такие же, как у звезды», - сказал Лайн. Получение сверхточного содержания газа в атмосферах экзопланет стало не только важным техническим достижением, особенно с помощью наземного телескопа, но и может помочь ученым искать жизнь на других планетах.
|
|
|
|
«Эта работа представляет собой первопроходческую демонстрацию того, как мы будем в конечном итоге измерять биосигнатурные газы, такие как кислород и метан, в потенциально обитаемых мирах в не столь отдаленном будущем», - сказал Лайн. Ученые планируют повторить этот анализ для многих других планет и создать «образец» атмосферных измерений еще как минимум на 15 планетах. «Сейчас мы находимся в точке, где мы можем получить сравнимую точность содержания газа с этими планетами в нашей солнечной системе. Измерение содержания углерода и кислорода (и других элементов) в атмосфере более крупной выборки экзопланет обеспечивает столь необходимый контекст для понимания происхождения и эволюции наших газовых гигантов, таких как Юпитер и Сатурн», - сказал Лайн.
|
|
|
|
Они также с нетерпением ждут того, что смогут предложить телескопы будущего. «Если мы сможем сделать это с помощью сегодняшних технологий, подумайте о том, что мы сможем делать с перспективными телескопами, такими как Гигантский Магелланов телескоп», - сказал Лайн. «Это реальная возможность, что мы сможем использовать тот же метод к концу этого десятилетия, чтобы вынюхивать потенциальные признаки жизни, которые также содержат углерод и кислород, на скалистых земных планетах за пределами Солнечной системы».
|
|
|
|
Источник
|
