Ще видим ли скоро по -ясно потенциално обитаеми екзопланети?

Лъскав син, тънък, плосък правоъгълен предмет върху четвърт монета от САЩ.

10 000 пиксела MKID фотонен детектор, част от новата технология, която се разработва, за да подпомогне директно изображение на далечни екзопланети. Изображение чрез Бен Мазин/UC Санта Барбара.


Над 4000екзопланети- планети, обикалящи около други звезди - са билиоткритдосега, като в близко бъдеще се очакват още хиляди. Тези светове са много далеч и само много малко са били забелязани в изображения досега; тези, които сме виждали, приличат на малки точки до звездите си. Но сега нова технология за изобразяване на екзопланети се разработва от UC Santa Barbara иФондация Хайзинг-Саймънс. Някои от тези планети може да са потенциално обитаеми, което ги прави най -вълнуващите мишени за директно изобразяване.

Обещаващата новина бешеобявеноот UC Santa Barbara на 18 март 2020 г.


Имаразлични методиза намиране на екзопланети. Повечето екзопланети са открити чрез малките гравитационни ефекти, които имат върху своите звезди, или чрез измерване на количеството светлина, което блокират, когато преминават пред своите звезди. Дори и тогава това е трудна, трудоемка задача. Досега повечето от откритите планети са били гиганти, като Юпитер, Сатурн, Уран или Нептун, които са близо до своите звезди, тъй като те са най -лесни за откриване. Просто по -големи планети се намират по -лесно от по -малките. Едва наскоро започнахме да откриваме по -малки скалисти светове, включително такива вобитаеми зонина техните звезди. Обитаемата зона е мястото, където температурите могат да позволят течна вода да съществува на планетарни повърхности, въпреки че това в никакъв случай не е гарантирано. В сравнение със звездите, планетите са толкова малки и слаби, че светлината им се измива от отблясъците на техните звезди.

Това, което учените наистина искат да могат да направят повече, е да снимат директно повече екзопланети; не само големите, но особено тези, които са сходни със Земята по размер, в обитаемите зони на техните звезди. КатоБенджамин Мазин, чиято лаборатория води част от усилията на UC Santa Barbara, каза в aизявление:

В резултат на това пристрастие към наблюдението има много малко примери за открити планети, подобни на Земята.

Планета с облаци и вода със слънцето си на заден план.

Концепцията на художника заKepler-186f, първата екзопланета с размери на Земята, открита на орбита в обитаемата зона на своята звезда. Разработваната нова технология би могла да даде възможност на учените най -накрая директно да представят някои от тези светове и да определят дали те наистина са обитаеми или не. Изображение чрез НАСА Еймс/ JPL-Caltech/ Т. Пайл/Phys.org.




Колко вълнуващо би било най -накраявижсветове, които може да са подобни на Земята по някакъв начин?

Но виждането им е само част от това, което прави това толкова важно. По този начин изследователите биха могли по -лесно да анализират светлината от тези светове и да търсят възможнобиоподписив тяхната атмосфера, газове, които могат да бъдат произведени от живота, като кислород или метан. Мазин каза:

Измерването на атмосферния състав на скалисти екзопланети за биоподписи изисква нов метод за наблюдение.

12 изображения с плътни черни кръгове, всеки кръг с ярка точка до него, изображения с етикет от декември 2014 г. до септември 2018 г.

Beta Pictoris b е една от малкото екзопланети, които учените са успели да заснемат досега. Тази поредица от изображения от Много големия телескоп на ESO (VLT) показва, че обикаля около своята звезда. Beta Pictoris b е все още млада, гореща планета, което улеснява директното изображение. Изображение чрезЧЕ/ Lagrange/ SPHERE консорциум.


Учените биха могли да измерват химичния състав на атмосферата на планетата, като използватспектроскопия. По този начин светлината, преминаваща през атмосферата на планетата, може да бъде разбита на отделните й цветове. Различните цветове показват какви химикали присъстват в атмосферата. Това вече е било направено до известна степен преди, но само за големи екзопланети от газов тип. Наличието на действителни изображения на екзопланети би улеснило изучаването им. Мазин каза:

Правенето на снимка на близката Слънчева система е едно от технологично най -предизвикателните неща, които правим в астрономията, главно защото земната атмосфера кралски обърква картината. Това е като да се опитваш да направиш снимка през предното стъкло, което се взривява от дъжд.

Въпреки че тази технология може да се използва за различни екзопланети, основната цел е да може да се характеризират планети с размер на Земята с умерени условия, които биха могли да бъдат обитаеми. Вече знаем за нарастващ брой такива светове в обитаемите зони на техните звезди, но други фактори могат да повлияят на потенциалната обитаемост на планетата, като състава на нейната атмосфера, колко радиация получава от своята звезда, количество вода и т.н.

Лабораторията на Мазин е само един от множеството екипи от университетски астрономи, в които инвестира фондация Heising-Simons. Това ще подобри технологията, необходима за изобразяване на тези видове светове и ще научи повече за тяхното потенциално обитаване.


Мъж в синя риза с лабораторно оборудване зад него.

Бенджамин Мазин от Калифорнийския университет в Санта Барбара, чиято лаборатория помага за разработването на нова технология за директно изобразяване на екзопланети. Изображение чрезUC Санта Барбара.

Друга ключова технология, разработена от UC Santa Barbara, е нов вид свръхпроводящифотонен детекторнаречен микровълнов детектор за кинетична индуктивност (MKID), който е интегриран с 8-метровия (26 фута)Телескоп Subaruв Хавай. Това също така използва финансиране на Heising-Simons Foundation за разработване на необходимите алгоритми за обработка на данни. Мазин каза:

Чувствам, че няма по -силен проблем, върху който да се работи. Изучаването на близки планети ни казва много за нас самите и нашето място във Вселената.

Само шепа екзопланети са били директно заснети досега, като младата, гореща гигантска планетаБета Пикторис б, 63светлинни годинидалеч. Но с тази нова технология учените сега би трябвало да могат да снимат много по -далечни светове. Въпреки че те все още няма да изглеждат много повече от просто ярки точки, като се има предвид изключителното им разстояние от нас, простода може да ги вижда изобщои по -добър анализ на атмосферата им ще бъде огромно постижение. След това ще бъдем голяма крачка по -близо до намирането на потенциално обитаеми светове, които може да са подобни на нашите, и може би ще открием първите доказателства за живот в извънземна Слънчева система.

В крайна сметка: Изследователите от UC Santa Barbara помагат за разработването на нова технология за директно изобразяване на потенциално обитаеми екзопланети.

Чрез UC Santa Barbara