За последние несколько десятилетий число планет, обнаруженных за пределами нашей Солнечной системы, возросло в геометрической прогрессии. На сегодняшний день, в общей сложности: 4158 экзопланет были подтверждены в 3 081 системе,причем еще 5 144 кандидата ожидают подтверждения. Благодаря обилию открытий, астрономы в последние годы переходят от процесса открытия к процессу характеристики.
В частности, астрономы разрабатывают инструменты для оценки того, на какой из этих планет может зародиться жизнь. В последнее время команда астрономов из Институт Карла Сагана (CSI) в Корнельском университете разработал экологический “декодер”, основанный на цвете поверхностей экзопланет и их звезд-хозяев. В будущем этот инструмент может быть использован астрономами для определения того, какие экзопланеты являются потенциально обитаемыми и достойными последующих исследований.
Этот новый метод описан в исследовании, которое недавно появилось в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества, названный “Как поверхности экзопланет формируют их климат". Исследование было проведено Джеком Мэдденом, аспирантом из Института Карла Сагана (CSI), и Лизой Кальтенеггер - доцентом кафедры астрономии в Корнелле.
Как они указывают в своем исследовании, астрономы смогут детально изучить экзопланеты в ближайшие годы. Благодаря достижениям в области адаптивной оптики, коронографов, спектрометров и интерферометрии, космические и наземные телескопы следующего поколения смогут получать изображения экзопланет, которые меньше и вращаются ближе к своим звездам - как правило, где скалистые планеты вращаются в пределах обитаемых зон звезд.
К сожалению, регистрировать время с помощью современного телескопа по-прежнему сложно, а ресурсы охотников за экзопланетами все еще ограничены. Таким образом, астрономам все еще понадобится метод для сужения длинного списка кандидатов, чтобы они знали, какие планеты с большей вероятностью дадут положительные результаты. Как объяснил Мэдден в недавней хронике Корнелла:
“Мы рассмотрели, как различные поверхности планет в обитаемых зонах удаленных солнечных систем могут влиять на климат экзопланет... отраженный свет на поверхности планет играет значительную роль не только на общий климат, но и на обнаруживаемые спектры планет земного типа”.
В целях своего исследования они рассмотрели, как различные поверхности планет могут влиять на климат, состав атмосферы и дистанционно обнаруживаемые спектры скалистой планеты в зависимости от природы звезды-хозяина. В целом, они рассматривали звезды, которые варьируются от спектральных классов F0V до k7v, которые представляют собой все - от желто-белых до оранжевых карликов.
Затем Мэдден и Кальтенеггер объединили эту информацию, чтобы увидеть, как взаимодействие поверхностных объектов и различных типов звезд повлияет на обитаемость. Например, земная планета с большим количеством базальтовых пород поглощала бы свет даже от более холодной звезды типа K и становилась бы очень горячей. Но наличие песка (результат ветровой и водной эрозии), облаков и листвы будет иметь охлаждающий эффект.
Исходя из этого, Мэдден и Кальтенеггер смогли создать обновленную версию проверенной временем 1D климато-фотохимической модели. Эта новая версия позволит астрономам охарактеризовать обитаемость скальных экзопланет на основе их зависящего от длины волны альбедо поверхности.
Мэдден сравнивает это с человеком, одетым в темную или светлую рубашку. В жаркий день черная рубашка будет поглощать тепло и заставлять человека чувствовать себя более горячим, в то время как белая рубашка отклоняет часть тепла. То же самое справедливо и для звезд и планет, вращающихся вокруг них. “Существует важное взаимодействие между основным цветом поверхности планеты и падающим на нее светом", - добавил он. - Найденные нами эффекты, основанные на свойствах поверхности, могут помочь нам в поисках жизни на этих планетах”.
Мэдден, Кальтенеггер и другие исследователи экзопланет с нетерпением ждут следующего поколения телескопов, которые станут доступными для работы. Это включает в себя чрезвычайно большой телескоп ESO (ELT) и Гигантский Магелланов Телескоп (GMT) в Чили и тридцатиметровый телескоп (TMT) на острове Мануа-Кеа, Гавайи.
Космические телескопы, такие как Космический Телескоп Нэнси Грейс (который планируется запустить к середине 2020-х годов) также будет важным инструментом для охотников за экзопланетами. Благодаря своим передовым приборам и чувствительной оптике эти телескопы смогут непосредственно наблюдать за атмосферами экзопланет и получать их спектры.
С помощью этой обновленной модели астрономы смогут не только изучить химический состав атмосфер экзопланет (что позволит им идентифицировать потенциальные биосигналы), но и установить ограничения на обитаемость этих планет, просто наблюдая свет, отраженный от поверхности.
Читайте также: Массивный вращающийся диск, обнаруженный в ранней Вселенной
Ставь лайк! Подписывайся! Делись статьей с друзьями!
