Космический телескоп Джеймса Уэбба будет изучать две странные «суперземли»

Космический телескоп Джеймса Уэбба планирует исследовать странные, новые скалистые миры с беспрецедентными подробностями. Научный консорциум телескопа имеет амбициозную программу по изучению геологии этих малых планет с расстояния «50 световых лет», говорится в заявлении в четверг (26 мая). Эта работа будет большой нагрузкой для новой обсерватории, которая должна выйти из эксплуатации через несколько недель. Скалистые планеты труднее увидеть, чем газовые гиганты, с помощью современных телескопов, из-за относительной яркости меньших планет рядом со звездой и их относительно крошечного размера. Но мощное зеркало Уэбба и расположение в глубоком космосе должны позволить ему исследовать две планеты, немного большие, чем Земля, известные как «суперземли».

Ни один из этих миров не пригоден для жизни в том виде, в каком мы его знаем, но их исследование все еще может стать испытательным полигоном для будущих углубленных исследований планет, подобных нашей. Среди двух планет, выделенных официальными лицами Уэбба, — сверхгорячая, покрытая лавой 55 Cancri e и LHS 3844 b, на которой отсутствует существенная атмосфера. 55 Cancri e вращается вокруг своей родительской звезды на расстоянии 1,5 миллиона миль (2,4 миллиона км), что составляет около четырех процентов относительного расстояния между Меркурием и Солнцем. Вращаясь вокруг своей звезды только один раз каждые 18 часов, планета имеет температуру поверхности доменной печи выше точки плавления большинства типов горных пород. Ученые также предположили, что планета приливно привязана к звезде, что означает, что одна сторона всегда обращена к палящему солнцу, хотя наблюдения с космического телескопа НАСА «Спитцер» предполагают, что самая горячая зона может быть немного смещена.

Illustration comparing two rocky exoplanets to Earth and Neptune. In order of appearance, from left to right, are Earth (based on Deep Space Climate Observatory data), LHS 3844 b (an illustration), 55 Cancri e (an illustration) and Neptune (based on Voyager 2 data). (Image credit: NASA, ESA, CSA, Dani Player (STScI))

Ученые говорят, что смещение тепла может быть связано с плотной атмосферой, которая может перемещать тепло по планете, или потому, что ночью идет лавовый дождь в процессе, который удаляет тепло из атмосферы. (Ночная лава также предполагает цикл день-ночь, что может быть связано с резонансом 3: 2, или тремя оборотами на каждые две орбиты, которые мы наблюдаем на Меркурии в нашей собственной солнечной системе.) Две команды проверят эти гипотезы: одна во главе с ученым-исследователем Ренью Ху из Лаборатории реактивного движения НАСА изучит тепловое излучение планеты на наличие признаков атмосферы, в то время как вторая команда во главе с Алексисом Брандекером, адъюнкт-профессором Стокгольмского университета, измерит тепловое излучение с освещенной стороны 55 Рака. e.

LHS 3844 b также находится на близкой орбите, вращаясь вокруг своей родительской звезды всего один раз каждые 11 часов. Звезда, однако, меньше и холоднее, чем у 55 Cancri e. Таким образом, поверхность планеты, вероятно, намного холоднее, и наблюдения Спитцера показали, что на планете, скорее всего, нет существенной атмосферы. Команда во главе с астрономом Лаурой Крейдберг из Института астрономии Макса Планка надеется уловить сигнал поверхности с помощью спектроскопии, в которой разные длины волн света указывают на разные элементы. Спектры теплового излучения дневной стороны планеты будут сравниваться с известными породами, такими как базальт и гранит, чтобы увидеть, смогут ли они определить состав поверхности. Два исследования «дадут нам фантастические новые перспективы на планетах, похожих на Землю, в целом, помогая нам узнать, какой могла быть ранняя Земля, когда на ней было так жарко, как на этих планетах сегодня», — сказал Крейдберг в том же заявлении. В настоящее время Уэбб работает над процедурами ввода в эксплуатацию на последнем этапе, такими как отслеживание целей в солнечной системе и переключение между более горячими и более холодными позициями, чтобы проверить прочность своего зеркала и выравнивания приборов. Обсерватория стоимостью 10 миллиардов долларов должна завершить ввод в эксплуатацию примерно в июне или около того и вскоре после этого перейти к первому циклу наблюдений.

Автор: Elizabeth Howell https://www.space.com/

Следите за Элизабет Хауэлл в Твиттере @howellspace. Следите за нами в Twitter @Spacedotcom и на Facebook (Доктор философии, является автором статей для Space.com с 2012 года. Будучи гордой путешественницей и канадкой, она занимается такими темами, как космические полеты, разнообразие, научная фантастика, астрономия и игры, чтобы помочь другим исследовать Вселенную. Репортажи Элизабет на месте включают в себя два запуска человека в космос из Казахстана и встроенные репортажи с имитируемой миссии на Марс в Юте. Она имеет степень доктора философии и M.Sc в области космических исследований в Университете Северной Дакоты и степень бакалавра журналистики в Канадском Карлтонском университете. Ее последняя книга «Моменты лидерства НАСА» написана в соавторстве с астронавтом Дейвом Уильямсом. Элизабет впервые заинтересовалась космосом после просмотра фильма «Аполлон-13» в 1996 году и до сих пор хочет когда-нибудь стать астронавтом)