Экзопланеты

Автор pkl, 12.05.2007 16:53:22

« назад - далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

Boo

И как Пулково собирается бороться хотя бы с банальным мерцанием?
Раньше почему не занимались? Шкловского прочитали своевременно, наверное. "Вселенная, жизнь, разум". Там прекрасно описан транзитный метод поиска и чётко показана дырка от бублика для инструментов класса тех, что есть в Пулково.
Как-то не хочется сравнивать с надувательством щёк от Сколково, но приходится.
Аффтар, съешь еще этих мягких французских булочек да выпей царской водки!

raputor

ЦитироватьУ нас такого аппарата пока нет. Это требует очень высокого уровня техники оптических наблюдений.
Естественно! Ведь, высокий уровень техники для оптического наблюдения требует высокого уровня промышленности, которой нет.
Собственно, проще городить нанотехнологии, чем сопротивляться развалу остатков промышленного комплекса. Не то, что его восстановления, после бездарного спускания в унитаз.

instml

Астрономы нашли у тройной звезды экзопланету с "самым земным" климатом
ЦитироватьМОСКВА, 2 фев - РИА Новости. Астрономы подтвердили существование в тройной звездной системе Gliese 667 в 22 световых годах от Земли гигантской землеподобной планеты, где климатические условия более всего похожи на земные, говорится в статье, принятой к публикации в Astrophysical Journal Letters.

"Эту планету можно считать лучшим кандидатом с точки зрения существования жидкой воды или даже жизни в том виде, который существует на Земле", - заявил один из авторов статьи Гильем Англада-Эскуде (Guillem Anglada-Escude) из Института науки Карнеги в Вашингтоне.

Система Gliese 667, расположенная в созвездии Скорпиона, состоит из трех небольших звезд - двух относительно крупных оранжевых и небольшого красного карлика. Масса оранжевых карликов составляет примерно 65-75% масс Солнца, а их светимость меньше солнечной в 10-20 раз. Красный карлик обладает массой в треть веса нашего светила, а его светимость достигает лишь 0,1% от солнечной.

В 2009 году ученые обнаружили первую суперземлю этой системы - Gliese 667Cb, которая вращается вокруг красного карлика на расстоянии 0,05 астрономической единицы (средних радиусов орбиты Земли), что примерно в восемь раз меньше дистанции между Солнцем и Меркурием. Она совершает один виток вокруг светила за восемь неполных дней, а ее вес приближается к шести массам Земли. По современным оценкам, температура поверхности на этой планете слишком высока для зарождения и существования жизни.

Тайна второй планеты

Группа ученых под руководством Пола Батлера (Paul Butler) из Института науки Карнеги в Вашингтоне (США) объявила о существовании еще одной суперземли еще в ноябре 2011 года, однако перепроверка данных и их анализ потребовали дополнительного времени.

Теперь Батлер и его коллеги подтвердили существование новой планеты и присвоили ей индекс Gliese 667Cc, проанализировав дополнительную порцию снимков, полученных телескопом VLT в Европейской южной обсерватории (Чили) и спектрографами в составе гавайской обсерватории имени Кека и чилийской обсерватории Лас Кампанас.

Новая суперземля оказалась несколько меньше своей "сестры" - ее вес составляет лишь 4,5 массы Земли. Кроме того, она удалена на чуть большее расстояние от светила - 0,28 астрономических единицы. Один виток по своей орбите она совершает за 28 дней - для сравнения, Меркурий оборачивается вокруг Солнца за 88 дней.

По словам ученых, на этой планете сложились довольно комфортные условия для зарождения жизни. В частности, она получает примерно 90% от совокупной мощности излучения, которое достигает Земли от Солнца. Красные карлики излучают большую часть энергии в инфракрасной (тепловой) части спектра, благодаря чему на Gliese 667Cc господствуют практически земные температуры.

С другой стороны, многое зависит от состава атмосферы этого небесного тела - при некоторых условиях температура поверхности планеты может быть гораздо выше или ниже предсказанной из-за парникового (как на Венере) или антипарникового эффекта, как на Титане.

Как предполагают ученые, данная система может таить в себе как минимум еще две планеты - еще одну суперземлю с орбитальным периодом в 75 дней и газовый гигант на некотором отдалении от первых трех планет. Дальнейшие наблюдения помогут подтвердить или опровергнуть это предположение.

"Никто не ожидал, что данная звездная система может содержать планеты. Тем не менее, они существуют, обращаясь вокруг красного карлика с небольшим содержанием элементов тяжелее гелия. Такие звезды считаются самыми распространенными светилами в Галактике. Обнаружение планеты на столь близком расстоянии от Земли указывает на то, что Млечный путь просто кишит миллиардами потенциально обитаемых планет", - заключает один из участников группы Стивен Вогт (Steven Vogt) из университета штата Калифорния в городе Санта-Круз (США).
http://ria.ru/science/20120202/555095732.html
Go MSL!

Иван57

Цитировать
ЦитироватьУ нас такого аппарата пока нет. Это требует очень высокого уровня техники оптических наблюдений.
Естественно! Ведь, высокий уровень техники для оптического наблюдения требует высокого уровня промышленности, которой нет.
Собственно, проще городить нанотехнологии, чем сопротивляться развалу остатков промышленного комплекса. Не то, что его восстановления, после бездарного спускания в унитаз.

Хм... Мне тут вспомнилось:
"Первый канадский микроспутник "MOST" стоимостью 6 миллионов долларов будет запущен в космос в 2002 году. 50-килограммовый аппарат, изготовленный специалистами Лаборатории космических полетов Института космических исследований совместно со специалистами Университета провинции Британская Колумбия и компании Dynacon Enterprise, должен заняться изучением звезд и поиском близ них планет. "

150 мм телескоп, но на орбите... И вроде бы что-то нашел...
http://wonderwork.ucoz.com/load/kosmos/izmereny_parametry_sverkhplotnoj_ehkzoplanety/11-1-0-1994

Иван57

Цитировать....  Шкловского прочитали своевременно, наверное. "Вселенная, жизнь, разум". Там прекрасно описан транзитный метод поиска и чётко показана дырка от бублика для инструментов класса тех, что есть в Пулково. ...

Это у Шкловского?
"
Известный американский астроном О. Л. Струве следующим образом иллюстрирует это положение. Представим себе воображаемого наблюдателя, отдаленного от Солнца на расстояние 10 парсек (немного больше 30 световых лет) и находящегося в плоскости орбиты Юпитера. Мог ли бы он, располагая средствами современной наблюдательной астрономии, обнаружить около Солнца планету-гигант Юпитер? Как показывают подсчеты Струве, для решения этой задачи методами астрономии наблюдатель должен был бы уметь измерять углы на небе с точностью 0,0005", а если бы воображаемый наблюдатель применял спектроскопический метод, ему надо было бы уметь измерять лучевые скорости с точностью 10 м в секунду! Такие точности измерения современной астрономии недоступны. Заметим, однако, что приблизительно один раз в 11 лет он наблюдал бы прохождение Юпитера через диск Солнца. При этом видимая звездная величина Солнца ослабела бы на 0,01 звездной величины.
Такое измерение для современной электрофотометрии на пределе еще доступно. Следует помнить, что если направление «наблюдатель — Солнце» будет составлять всего лишь несколько угловых минут с плоскостью орбиты Юпитера, то покрытие Юпитером Солнца уже нельзя будет наблюдать. Таким образом, прямыми астрономическими наблюдениями обнаружить большие планеты даже у ближайших к нам звезд практически невозможно.
"

Иван57

ЦитироватьИ как Пулково собирается бороться хотя бы с банальным мерцанием?
...

Если пофантазировать, то можно поставить несколько телескопов на разных расстояниях друг от друга. Тогда мерцать в них будет по-разному. И от усреднения может быть толк...

raputor

Цитировать150 мм телескоп, но на орбите... И вроде бы что-то нашел...
Ключевое слово здесь - "вроде бы".
Открытия должны перепроверяться и подтверждаться, и "вроде бы" тут не катит.
Нужна серьёзная техника, чтобы открытия были действительными. А для гадания на кофейной гуще и гипотетических предположений можно колдунов и ведьм приглашать.

ЦитироватьЕсли пофантазировать, то можно поставить несколько телескопов на разных расстояниях друг от друга. Тогда мерцать в них будет по-разному. И от усреднения может быть толк...
Для этого нужна точнейшая метеорологическая информация, что в условиях отсутствия промышленного комплекса невозможно предоставить.
Как ни крути, а без молотка, голыми руками, гвозди забивать сложновато, да и целесообразно ли...

X

А почему "как бы" по отношению к MOST? Нормальное открытие, благо звезда яркая: http://arxiv.org/abs/1104.5230

Тов

Цитировать...Для этого нужна точнейшая метеорологическая информация, что в условтиях отсутствия промышленного комплекса невозможно предоставить...
:wink: Не бывает она точнейшей. Уж на что артиллеристы бились, выдумали нормальную артиллерийскую атмосферу (НАА) и возились со всякими поправками... Все равно чтобы попасть в цель совсем точно, нужно (само)наведение. Не получается все ветры на всех высотах померять и учесть. Разве, когда-нибудь в будущем.
Все выше, выше и выше... !

raputor

ЦитироватьНе получается все ветры на всех высотах померять и учесть.
В данном случае, по минимуму, достаточно местных метеорологических обмеров в области телескопов и замеров облачности. Но для этого необходимы хорошие приборы и спутники.

zyxman

ЦитироватьИ как Пулково собирается бороться хотя бы с банальным мерцанием?
Не знаю как Пулково собирается, а вообще просто снимают с большой выдержкой - планета не за секунды диск звезды проходит.
ЦитироватьРаньше почему не занимались?
Потому что не умели пользоваться компьютерами, а еще чуть раньше не имели технологии оцифровки изображений, а вручную там не повоюешь.
"Демократия, это когда царь умный, а также добрый и честный по отношению к своим холопам".
--
Удача - подготовленный успех!

Иван57

Цитировать
ЦитироватьИ как Пулково собирается бороться хотя бы с банальным мерцанием?
Не знаю как Пулково собирается, а вообще просто снимают с большой выдержкой - планета не за секунды диск звезды проходит.
...

Угу. Если диаметр звезды 1 млн.км (чуть меньше чем у Солнца) и скорость планеты 100 км/с (в два раза больше чем у Меркурия), то время за которое планета пройдет диаметр звезды 10000 секунд.
Разумеется планета может пройти по краю диска и двигаться быстрее 100 км/с, так что можно принять, что если можно засечь спад яркости звезды длительностью 100 секунд, то планету засечь можно.

У "Кеплера" матрицы опрашиваются каждые 3 секунды.
http://www.mynasa.ru/index1442.php?attachment_id=109

А мерцание звезд - это доли секунды. Усреднятся, надо думать...

Насчет погоды.
С учетом того, что прохождение планеты по диску звезды - событие редкое, то можно, вероятно, считать, что у большинства попавших в кадр звезд в данный момент транзитов нет и отсчитывать уровень яркости от усредненной яркости остальных звезд (или некоторых особо ярких из них).

zyxman

ЦитироватьНасчет погоды.
С учетом того, что прохождение планеты по диску звезды - событие редкое, то можно, вероятно, считать, что у большинства попавших в кадр звезд в данный момент транзитов нет и отсчитывать уровень яркости от усредненной яркости остальных звезд (или некоторых особо ярких из них).
Совершенно верно. Так и делается. Даже на "Кеплере".
Цитировать
Цитировать
ЦитироватьИ как Пулково собирается бороться хотя бы с банальным мерцанием?
Не знаю как Пулково собирается, а вообще просто снимают с большой выдержкой - планета не за секунды диск звезды проходит.
...

Угу. Если диаметр звезды 1 млн.км (чуть меньше чем у Солнца) и скорость планеты 100 км/с (в два раза больше чем у Меркурия), то время за которое планета пройдет диаметр звезды 10000 секунд.
Разумеется планета может пройти по краю диска и двигаться быстрее 100 км/с, так что можно принять, что если можно засечь спад яркости звезды длительностью 100 секунд, то планету засечь можно.
Ну вот на распространенных в наших обсерваториях технологиях 1970-х типичная выдержка была от 1800секунд до 7200секунд, плюс диапазон эмульсии далеко не 32 бита (ИМХО, порядка 10-12бит, то есть снижение яркости от транзита почти на уровне шумов), плюс практически ручная обработка результатов (компьютерами пользоваться не умели), поэтому они транзиты видеть не могли просто в принципе.

Причем там ИМХО, главная проблема что крайние 20 лет в астрономию молодежь практически не шла, и там одни старики, которые боятся всего нового, а компьютеров в СССР в астрономии не было, а для серьезной работы там нужно всю технологию обработки менять.
Сейчас эти старики почти вымерли естественным путем, и уже потихоньку приходит новое поколение, для которого обработка изображения на компьютере такое-же нормальное явление как хлеб и вода, и плюс как раз дозревают выделять деньги на модернизацию наших обсерваторий, и вот поэтому как раз ИМЕННО сейчас у нас и вспомнили об этом.
Ну правда еще может быть что это просто предвыборное, но будем надеяться на лучшее.
"Демократия, это когда царь умный, а также добрый и честный по отношению к своим холопам".
--
Удача - подготовленный успех!

instml

Российские астрономы впервые открыли луну возле экзопланеты[/size]
ЦитироватьМОСКВА, 6 фев - РИА Новости. Астрономы из Пулковской обсерватории (Санкт-Петербург) подтвердили существование экзопланеты, ранее замеченной космическим телескопом "Кеплер", а также обнаружили признаки присутствия естественного спутника у одной из внесолнечных планет; первые результаты работы российского проекта по поиску экзопланет были опубликованы в номере "Писем в Астрономический журнал".

"Мы провели четыре сеанса наблюдений WASP-12b и получили кривые изменения блеска звезды в моменты прохождения этой планеты по ее диску. На этих кривых были замечены всплески неизвестной природы. Мы полагаем, что это может быть следствием существования у планеты естественного спутника", - сказал РИА Новости один из авторов работы Александр Девяткин, заместитель директора Пулковской обсерватории.

По его словам, такие всплески могут быть связаны с пятнами на диске звезды, однако периодичность их появления свидетельствует в пользу "экзолунной" гипотезы.

Расчеты ученых показывают, что луна, если она существует, имеет гигантские размеры - ее радиус составляет 6,4 радиуса Земли или 0,57 радиуса Юпитера. При этом сама планета лишь в три раза больше своего спутника: радиус WASP-12b составляет 1,74 юпитерианского.

Первая "российская" экзопланета

Первый в России проект наблюдения и поиска экзопланет начал работу в Главной астрономической обсерватории РАН (она же Пулковская обсерватория) в августе 2010 года.

Ученые на первом этапе работали на двух автоматизированных телескопах - астрографе ЗА-320М с диаметром зеркала 32 сантиметра в Пулково, и телескопе МТМ-500М с диаметром зеркала 50 сантиметров на Горной астрономической станции ГАО на горе Шаджатмаз на Северном Кавказе, близ Кисловодска.

С помощью этих инструментов астрономы исследовали экзопланеты так называемым транзитным методом - путем фиксации регулярных колебаний яркости звезд, вызванных прохождением планеты на фоне диска светила. Этот метод не требует очень больших телескопов, достаточно, чтобы инструмент был оснащен высокочувствительной ПЗС-матрицей.

С августа 2010 года по июнь 2011 года астрономы пронаблюдали 31 транзит - прохождение экзопланеты по диску звезды. В частности, ученые исследовали 15 уже известных экзопланет.

Кроме того, ученые провели наблюдения трех объектов из каталога космического телескопа "Кеплер" - KOI-425b, KOI-194b, KOI-256b. В этот каталог входят "подозреваемые", для которых пока не получено стопроцентного подтверждения, что это именно экзопланеты. Сейчас в нем более 1,2 тысячи объектов.

Для объекта KOI-256b ученые получили четыре кривых изменения блеска. "На основе серии из четырех наблюдений кандидата в экзопланеты KOI-256b можно с уверенностью сказать о наличии в этой системе планеты", - говорится в статье.

Кроме того, ученые определили радиус экзопланеты, по их расчетам, он составляет 1,83 радиуса Юпитера. "Таким образом, KOI-256b можно отнести к числу горячих юпитеров экстремально большого размера", - пишут исследователи.

Как правило, исследователи, которые подтверждают существование планет-кандидатов говорят об "открытии" экзопланеты. Однако Девяткин в беседе с РИА Новости предпочел использовать слово "подтверждение".

"В любом случае, ее можно назвать первой экзопланетой, в открытии которой участвовали российские астрономы", - сказал он.

Первая экзолуна

Российские астрономы также исследовали планету WASP-12b, открытую в 2008 году участниками проекта SuperWASP.

Ранее эта экзопланета, расположенная в 1,1-1,4 тысячи световых лет от Земли, прославилась, как самая горячая известная планета. Температура на ее поверхности составляет более 2,5 тысячи градусов Цельсия, что является "планетным" рекордом: такую температуру обычно имеют красные карлики, небольшие звезды. Кроме того, ее атмосфера отличается необычайно высоким содержанием углерода.

Изучение кривой изменения блеска WASP-12b принесло российским астрономам необычный результат: на ней обнаружились регулярные всплески.

"Такие... данные могут говорить о возможной повторяемости во время обращения экзопланеты вокруг звезды одного и того же явления. Такими явлениями могут быть: физическая активность самой звезды, проявляемая периодическим появлением пятен на ней, и изменение площади диска звезды, закрываемой при транзите... либо существованием вращающейся вокруг планеты экзолуны", - говорится в статье.

Хотя пятна на поверхности звезды также могут вызывать подобные изменения блеска, однако наблюдаемые всплески очень похожи друг на друга по длительности, профилю и амплитуде, что свидетельствует в пользу существования экзолуны.

По словам Девяткина, сейчас астрономы из Пулкова активно развивают сотрудничество с другими обсерваториями в проекте поиска экзопланет. В нем сейчас участвуют Специальная астрофизическая обсерватория РАН, где находится самый большой в России шестиметровый телескоп БТА, обсерватория Терскол, обсерватория Уральского госуниверситета и ряд других.
http://ria.ru/science/20120206/558647431.html
Go MSL!

pkl

Это, скорее, двойная планета.
Вообще, исследовать солнечную систему автоматами - это примерно то же самое, что посылать робота вместо себя в фитнес, качаться.Зомби. Просто Зомби (с)
Многоразовость - это бяка (с) Дмитрий Инфан

instml

ЦитироватьЭто, скорее, двойная планета.
Скорее ошибка в интерпретации результатов наблюдений :)
Go MSL!

pkl

Охотно верю. Как они вообще хоть что-то зарегистрировали сквозь атмосферу? :roll: .
Вообще, исследовать солнечную систему автоматами - это примерно то же самое, что посылать робота вместо себя в фитнес, качаться.Зомби. Просто Зомби (с)
Многоразовость - это бяка (с) Дмитрий Инфан

Bizonich

8 февраля 2012
Массивная планета-гигант у затменно-переменной двойной RR Резца
 

Мир внесолнечных планет уже полтора десятка лет поражает нас своим разнообразием. Помимо планетных систем, напоминающих Солнечную систему, астрономы обнаружили горячие юпитеры и суперземли, массивные планеты на высокоэксцентричных и ретроградных орбитах, планеты, испаряющиеся прямо у нас на глазах, и многое другое. Среди удивительных открытий последних лет можно назвать и планеты, входящие в системы двойных звезд, планеты, вращающиеся вокруг пары звезд как целого.
RR Cae - затменно-переменная двойная, состоящая из белого и красного карликов, вращающихся вокруг общего центра масс и делающих один оборот за 7.3 часов. Один раз за период тусклый красный карлик затмевает собой яркий белый, что приводит к значительному (на 1.8 звездных величины) падению общего блеска системы. Масса белого карлика оценивается в 0.44 солнечных масс, масса красного - в 0.182 масс Солнца. Из-за маленьких размеров белого карлика падение блеска во время затмения происходит очень резко, что позволяет определять время наступления транзитов с высокой точностью.
 Группа китайских астрономов сравнила реальное время наступления транзитов в этой системе с предвычисленным, и обнаружила, что моменты наступления транзитов испытывают периодические колебания с амплитудой 14.3 сек и периодом ~11.9 лет. Эти колебания могут быть вызваны гравитационным влиянием третьего тела, возмущающего движение обеих звезд. Минимальная масса (параметр m sin i) этого тела оценивается в 4.2 ± 0.4 масс Юпитера, большая полуось орбиты составляет 5.3 ± 0.6 а.е., орбита практически круговая. Если наклонение орбиты объекта окажется больше 17.6°, перед нами планета-гигант, если меньше - коричневый карлик.
 Помимо синусоидальных колебаний, время наступления транзитов испытывает дополнительный дрейф, что говорит о наличии в данной системе еще одного небесного тела на широкой орбите (с периодом больше 26 лет).
 Открытие китайских астрономов подтверждает широкую распространенность планетных систем в Галактике, в том числе и у двойных звезд.
Зависимость от времени разницы между реальными моментами наступления транзитов в системе RR Cae и предвычисленными. Видно, что эта разница складывается из синусоидального сигнала, вызванного гравитационным влиянием планеты-гиганта на круговой орбите, и параболического, вызванного небесным телом неизвестной природы на очень широкой орбите.

Информация получена: http://arxiv.org/pdf/1201.4205v1.pdf
Любознательный дилетант.

instml

Телескоп "Хаббл" подтвердил существование экзопланет - водных миров
ЦитироватьМОСКВА, 21 фев - РИА Новости. Американские астрономы изучили снимки, полученные орбитальной обсерваторией "Хаббл", и выделили новый класс экзопланет - водных миров с плотной и толстой атмосферой, чьи размеры и масса больше земных, но меньше, чем у Урана, говорится в сообщении пресс-службы проекта.

На сегодня двумя самыми распространенными типами экзопланет считаются так называемые "супер-земли" и "горячие юпитеры". Супер-земли представляют собой каменистые планеты относительно небольшой массы, основу которых составляют горные породы, близкие по своему составу к земным. Горячими юпитерами астрономы называют экзопланеты-сверхгиганты, обращающиеся вокруг светила на очень небольшом расстоянии, из-за чего их атмосфера и жидкие недра разогреты до тысячи градусов Кельвина (726 градусов Цельсия).

Группа астрономов под руководством Захори Берта (Zachory Berta) из Гарвард-Смитсонианского центра астрофизики в Кембридже (США) объявила о существовании еще одного класса экзопланет, изучив первый из предполагаемых "водных миров" - космический объект GJ 1214b. Результаты их исследования были приняты к публикации в Astrophysical Journal.

Это небесное тело ранее было открыто группой планетологов под руководством Дейвида Шарбонно (David Charbonneau) из Гарвард-Смитсонианского центра астрофизики в 2009 году. Планета обращается вокруг красного карлика GJ 1214 в созвездии Змееносца, удаленного от нас на расстоянии в 40 световых лет от Солнца.

Первооткрыватели GJ 1214b причислили ее к числу супер-земель, однако относительно большие размеры планеты, 2,67 радиуса Земли, и ее небольшая плотность - примерно треть земной - заставили ученых сомневаться в этом определении. Большинство астрономов предполагает, что такие характеристики GJ 1214b можно объяснить тем, что она представляет собой водный мир - планету с небольшим твердым ядром и гигантским океаном вокруг него.

Берта и его коллеги подтвердили эту гипотезу, изучив атмосферу планеты при помощи широкоугольной камеры (WFC3) на борту телескопа "Хаббл".

Для этого ученые наблюдали за изменением спектра излучения звезды-карлика в момент, пока планета проходила по ее диску. Как объясняют астрофизики, лучи светила "прошивают" атмосферу планеты, и часть из них меняется, сталкиваясь с молекулами газов и водяного пара в ее составе. Из-за этого в спектре излучения звезды появляются новые линии, сигнализирующие о наличии тех или иных веществ в атмосфере планеты.

Снимки Хаббла показали, что атмосфера GJ 1214b представляет собой густой водяной пар с добавлением небольших количеств гелия и водорода. Учитывая крайне высокую температуру на поверхности планеты - около 200 градусов Цельсия - вода в ее океанах должна находиться в экзотическом состоянии.

"Высокая температура и давление могут стать причиной появления таких экзотичных материалов, как "горячий лед" и "супержидкая вода", которые мы не можем встретить в нашей повседневной жизни на Земле", - пояснил Берта.

На сегодняшний день ученые успели открыть еще несколько "подозрительных" планет, похожих по своим характеристикам на GJ 1214b. Вполне возможно, что такие небесные тела довольно распространены во Вселенной.
http://ria.ru/science/20120221/571539192.html

NASA's Hubble Reveals a New Class of Extrasolar Planet
http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2012/13/full/
Go MSL!

instml

Предложен новый метод обнаружения экзопланет
ЦитироватьСегодня, как и 250 лет назад, атмосфера экзопланет изучается методом М. В. Ломоносова: в момент прохождения экзопланеты через точку строго между звездой её планетной системы и Землёй мы можем заметить как само небесное тело, так и его атмосферу. Издержки слишком классической технологии очевидны: такое прохождение через видимый диск звезды случается редко, да и планеты на фоне звезды очень малы.

К счастью, недавно астрофизик Сара Зигер из Массачусетского технологического института (США) предложила действительно новый метод. Вместо фотометрии теперь предполагается пользоваться поляриметрией.

Любая электромагнитная волна, и свет в том числе, может быть разложена на две поляризованные составляющие (например, поляризованную вертикально и горизонтально). Именно два изображения разной поляризации мы и наблюдаем, скажем, в 3D-очках в кинотеатре. Свет, проходящий через атмосферы планет в иных солнечных системах, поляризуется молекулами оптически активных веществ, в результате чего он, как и изображение в 3D-очках, представляет собой сильно изменённое явление. По нему можно восстановить, через какую среду прошли электромагнитные волны, до того как добрались до земного наблюдателя.

Причём дело не только в том, что теперь человечество может обнаружить планеты, которые, по оценкам астрономов, не проходят через диски своих звёзд или просто слишком малы для прежних методов. Как и при наблюдениях по методе Михайло Васильевича, спектрометр может много рассказать нам о составе атмосфер объектов. Поясним: имея данные спектрометрии по родительской звезде планетной системы и сравнивая их с результатами наблюдений рассеянного света, отражаемого от экзопланеты, мы можем выявить несоответствия. Скажем, в фотосфере родительской звезды нет следов натрия, а в рассеянном свете они есть. Напрашивается вывод: в атмосфере планеты наличествует натрий. По словами г-жи Зигер, поляриметрия «позволяет узнать, есть ли на планете облака, и, потенциально, даже понять, из чего они состоят».

Для этого в основном и предназначен новый метод, поясняет астроном Слоан Викторович из Калифорнийского университета в Санта-Крусе (США). Дело в том, что вероятность обнаружения планет по нему зависит от квадрата расстояния от неизвестной планеты до её звезды. Соответственно, инопланетному наблюдателю таким способом Юпитер в нашей Солнечной системе было бы обнаружить на порядок сложнее, чем Венеру или Меркурий. А существующие технологии как раз неплохо справляются с поиском именно больших небесных тел. В то же время планеты земной группы, да ещё и близкие к своей звезде, метод позволяет обнаруживать с большей вероятностью.

Кроме того, поляриметрия поможет выяснить состав атмосфер тех планет, которые уже известны астрономам. Что особенно ценно, анализ рассеянного света можно осуществлять при помощи небольших телескопов: это потенциально позволяет использовать для исследований даже астрономов-любителей и краудсорсинг.

Разработанный для этих целей астрономический поляриметр с двумя призмами POLISH2 уже применяется для анализа рассеянного света, улавливаемого трёхметровым телескопом одной американской обсерватории. Для калибровки поляриметра используется свет близлежащих звёзд, который практически не поляризуется; такого рода калибровки занимают каждую третью ночь наблюдений. Чем дальше объект от Солнечной системы, тем выше поляризация рассеянного света.

Но наибольшие надежды исследователи, естественно, возлагают на новые 30-метровые телескопы, сооружение которых запланировано в ряде стран Европы и США.

Доклад о новом методе был сделан группой астрономов под руководством С. Викторовича на ежегодной встрече Американского астрономического общества в Остине (Техас).

Подготовлено по материалам Astrobiology Magazine.
http://science.compulenta.ru/662363/
http://www.astrobio.net/exclusive/4575/scattered-light-could-reveal-alien-atmospheres
Go MSL!