Докладът призовава за директни изображения на екзопланети, подобни на Земята


Националните академии на науките, инженерството и медицината(NASEM) във Вашингтон, току -що пусна новдоклад, упълномощен от Конгресакоято има за цел да ръководи изследванията на учените за екзопланетите през следващите години. Наред с други неща, докладът призовава НАСА да ръководи цялостномисия за директно изображение- с помощта на нов усъвършенстван космически телескоп - за изучаванеЗемноподобниекзопланети, обикалящи около звезди, подобни на нашето слънце. Докладът се наричаНаучна стратегия на екзопланетите.

През последните няколко години се наблюдава експлозия в броя на известните екзопланети или планети, обикалящи около отдалечени слънца. В момента има3779 потвърдени планети, плюс още 2737 кандидати, чакащи проверка. Колко от тях са направени директно изображение? По -малко от две дузини, според Wikipediaсписък с директно изобразявани екзопланети.


Много от откритите екзопланети обикалят близо до звездите си и по този начин изображенията са изключително трудни за представяне. Много от тях са газови гиганти като Юпитер и Сатурн, но други са по -малки и скалисти, като Земята. Тези скалисти светове биха били най -трудни за представяне, но представляват особен интерес за астрономите и учените, тъй като поне някои от тях имат потенциала да бъдатобитаемаи може би дори домакин на някакъв вид живот.

Когато учените говорят заЗемноподобниекзопланети, те основно се позовават на скалисти планети с подобен размер на Земята. С ограничената информация, която имаме в момента за тези светове, все още не е известно колко от тях иматтекущприлики със Земята по отношение на вода, атмосфера, състав, обитаемост и т.н. Получаването на тази информация е следващата стъпка в изследванията на екзопланети. От доклада:

Последното десетилетие даде забележителни открития в изследването на екзопланети. Ръка за ръка с тези постижения узря теоретичното разбиране за безброй процеси, които диктуват формирането и еволюцията на планетите, подтикнато от лавината от неочаквани открития. Оценката на факторите, които правят планетата гостоприемна за живота, нарасна в сложност, както и разбирането на контекста забиоподписи, дистанционно откриваемите аспекти на атмосферата или повърхността на планетата, които разкриват присъствието на живот.

Корицата на новия доклад,Научна стратегия на Exoplanet 2018, от Националните академии на науките, инженерството и медицината.




Има две основни цели, очертани в доклада:

За да се разбере формирането и еволюцията напланетни системикато продукти на формирането на звезди и характеризират разнообразието на тяхната архитектура, композиция и среда.

За да научите достатъчно за екзопланетите, за да се идентифицирате потенциалнообитаеми средии търсене на научни доказателства за живот на светове, обикалящи около други звезди.

Общата цел е да се използват както теорията, така и наблюденията, за да се търсят доказателства за миналия и настоящия живот другаде във Вселената. Скалистите планети като Земята са основният фокус, като се има предвид това, което знаем за това как животът се е развил тук. Все по -голям брой такива светове са открити от различни мисии и телескопи катоКосмически телескоп Kepler, включително такива в техните звезди “обитаеми зони, въпреки че повечето са доста далечни. НовотоTESSмисията, която току -що стартира преди няколко месеца, в момента търси подобни планети по -близо до нашата собствена Слънчева система.


Ключов аспект на тази цел е дадиректно изображениетези планети, които ще изискват финансиране и дългосрочно наблюдение, за да се видят резултатите. Докладът препоръчва използването на инструменти, които могат директно да изобразяват екзопланета, като блокират светлината, излъчвана от родителските звезди - като например скоронаграфилисенник.

Възможността да се определи какви всъщност са условията в някои от тези скалисти светове - или дори да се открият възможни биоподписи - би отворила вълнуваща нова глава в изследванията на екзопланетите. Други скорошни проучвания показват, че дори планетите са покрити изцяло с вода - както някоиводни световесе смята, че биха могли да поддържат живота (както водните, така и геоложко активните земни маси се смятат за необходими за живота на Земята). Подобни открития увеличават възможността много светове да могат да поддържат живота, а не само тези, които са по-скоро „подобни на Земята“.

Концепцията на художника за една от екзопланетите с размер на Земята, обикаляща около звездата TRAPPIST-1. В момента се открива все по -голям брой такива светове. Колко от тях биха могли да поддържат живота? Изображение чрез ESO/M. Корнмессер.

В допълнение към новите възможности за директно изобразяване, в доклада се отбелязва също, че други наземни наблюдения ще бъдат от съществено значение. Това би включвало и бъдещетоГигантски телескоп Магелани предложенотоТридесет метров телескоп. Тези телескопи не само могат да осигурят усъвършенствани изображения и спектроскопични способности на цели планетни системи, но и могат да откриватмолекулен кислород- потенциален биомаркер - в атмосферата на скалисти планети. Докладът препоръчва Националната научна фондация да инвестира и в двата телескопа, за да осигури достъп до небето.


Космическият телескоп Kepler, който вече наближава края на своята мисия, погледна звезди сравнително близо, докато TESS ще се съсредоточи върху звезди още по -близо, в непосредствения квартал на нашето слънце. Друг космически телескоп обачеИнфрачервен широколентов телескоп за изследване(WFIRST), ще разгледаме звездите много по -далеч, за които все още имаме малко информация относно планетите, и ще даде възможност за голяма мисия за директно изобразяване. WFIRST получи най -високия приоритет на академиите вДесетилетно проучване за астрономия и астрофизика през 2010 г..

В допълнение, докладът препоръчва наКосмическият телескоп Джеймс Уебтрябва да се използва за системно събиране на данни за атмосферите на екзопланетите в началото на нейната мисия.

Моделът на интердисциплинарната инициатива за сътрудничество на НАСА -Nexus за системни науки за екзопланети-следва също така да се разшири, като се подкрепят междусекторни изследователски усилия, приканващи към предложения за интердисциплинарни изследвания. Докладът също така призовава НАСА да подкрепи стабилна индивидуална програма за изследователи-включително безвъзмездни средства за теоретични, лабораторни и наземни телескопични изследвания, за да се реализира напълно научното изплащане на екзопланетните мисии.

Лабораторията за обитаване на планети понастоящем изброява 55 известни екзопланети като потенциално обитаеми, включително тези „топ“. Изображение чрез PHL @ UPR Arecibo (pal.upr.edu) 2 юли 2018 г.

Докладът отива още по -далеч и не се ограничава само до научен интерес. Той също така признава друг много важен въпрос - дискриминацията и тормоза, които съществуват в научната работна сила и как това може да повлияе на изследователската общност на екзопланетите, като поставя бариери пред участието на хора от определени демографски групи:

За да увеличат максимално научния потенциал и възможностите за върхови постижения, институциите и организациите трябва да предприемат конкретни стъпки за премахване на дискриминацията и тормоза и за активно набиране и задържане на учени от недостатъчно представени групи.

В крайна сметка: Откриването на нарастващ брой екзопланети с размер на Земята, някои потенциално обитаеми, е едно от най-вълнуващите разработки в космическата наука. Новият доклад на NASEM призовава НАСА да направи по -подробни наблюдения на тези светове приоритет, което е страхотна новина. Такива проучвания в близко бъдеще може да доведат до едно от най-важните открития в историята-друг обитаван свят.

Източник: Научна стратегия на Exoplanet 2018

Чрез Националните академии на науките, инженерството и медицината