Повече за римския телескоп и мисията
НАСА официално нарече следващия си приемник "Хъбъл". Преди това
Римският космически телескоп трябва да бъде изстрелян презсредата на 2020-те като наследник на застаряващия Хъбъл. Въпреки факта, че те са оборудвани с огледало със същия размер - 2,4 м ширина, новият телескоп използва широкоъгълен инструмент за изследване на област на небето, която е 100 пъти по-голяма от тази, която Хъбъл може да улови.
Когато наблюдавате Вселената в инфрачервена светлина, Римският космически телескоп ще има няколко основни цели. Първият е да се търсят и изучават екзопланети с помощта на спектроскопия и експериментален инструмент за коронография, за да се получат изображения с висок контраст на тези светове.
Той също така изследва тъмната енергия, мистериознасила, която изглежда предизвиква ускоряване на разширяването на Вселената. Римският космически телескоп може също да помогне за изучаване на тъмната материя и редица други астрофизични теми.
Какво ще изследва телескопът?
Това са изчислили японски и американски учениРимският космически телескоп Нанси Грейс на НАСА ще открие около 10 горещи Юпитера и 30 кафяви джуджета по-близо до центъра на галактиката, използвайки ефекта на гравитационните лещи.
На първо място, телескопът ще използваметод на гравитационно микролещи. Същността на метода е следната: когато масивен обект, като например звезда, премине пред по-далечна звезда (спрямо телескопа), светлината от по-далечната звезда ще се пречупи.
В резултат по-близкият обект действа катоестествена леща, увеличаваща светлината от фоновата звезда. Планетите, които обикалят около леща около звезда, могат да предизвикат подобен ефект в по-малък мащаб, така че астрономите имат за цел да ги открият, като анализират светлината от по-далечна звезда.
Тъй като методът помага да се открие дорималки планети с широк диапазон от орбити, учените очакват проучване на новия телескоп, за да разкрие аналози на почти всяка планета в нашата слънчева система. А също и по-екзотични светове - гигантски планети в малки орбити, известни като горещи Юпитери, и така наречените "неуспешни звезди" - кафяви джуджета.
Кафяви джуджета
Кафявите джуджета са субзвездни обекти (с маси от 0,012 до 0,0767 слънчеви маси или съответно от 12,57 до 80,35 маси на Юпитер).
Както при звездите, и в тях протичат термоядрени реакции.ядрен синтез върху ядрата на леките елементи (деутерий, литий, берилий, бор), но за разлика от звездите от основната последователност, приносът за топлинното отделяне на такива звезди от ядрения синтез на водородни ядра (протони) е незначителен.
При кафявите джуджета, за разлика от звездите на главнатапоследователност, също няма сферични слоеве на лъчист енергиен пренос - преносът на топлина в тях се извършва само поради турбулентна конвекция, която определя хомогенността на техния химичен състав над дълбочината.
Кафяво джудже (по-малък обект) се въртиоколо звездата Gliese 229, която се намира в съзвездието Заек на около 19 светлинни години от Земята. Кафявото джудже Gliese 229B има маса от 20 до 75 маси Юпитер.
Един от механизмите за произход на кафявотоджуджетата са подобни на планетарните. Кафяво джудже се образува в протопланетен диск в покрайнините му. На следващия етап от живота си, под влиянието на околните звезди, те биват хвърлени в околното пространство на родителската си звезда и образуват голяма популация от независими обекти.
Подобно на обикновените звезди, кафявите джуджета могатда се формират независимо от други обекти. Те могат да се образуват поотделно или в непосредствена близост до други звезди. През 2015 г. беше проучена група от образуващи кафяви джуджета и някои от тях показаха същите струи като по-масивните звезди в процеса.
За разлика от основните звезди,минималната повърхностна температура на която е около 4000 K, температурата на кафявите джуджета е в диапазона от 300 до 3000 K. За разлика от звездите, които се нагряват поради термоядрения синтез, който се извършва вътре в тях, кафявите джуджета постоянно се охлаждат през целия си живот, докато колкото по-голямо е джуджето, толкова по-бавно се охлажда.
Свойства на кафявите джуджета, преходни междупланети и звезди по маса, представляват особен интерес за астрономите. Година след откриването на първия обект от този клас в атмосферата на кафявите джуджета са открити метеорологични явления. Оказа се, че кафявите джуджета също могат да имат свои собствени луни.
Горещи юпитери
Горещите юпитери са клас екзопланети с масаот порядъка на масата на Юпитер (1,9⋅1027 кг). За разлика от Юпитер, който е на 5 а.е. от Слънцето, типичен горещ Юпитер се намира на разстояние около 0,05 AU. от звездата, тоест на един порядък по-близо от Меркурий от Слънцето и на два порядъка по-близо от Юпитер.
Горещи Юпитери по едно време са заетизначителен дял от списъка на откритите екзопланети, тъй като те са най-лесни за откриване, тъй като въвеждат забележими краткопериодични смущения в движението на звездата, които могат да бъдат открити чрез изместване на спектралните линии.
В допълнение, вероятността планета да премине пред диска на звездата е доста висока, което позволява да се оцени размерът на планетата по намаляването на светимостта на звездата.
Художествено представяне на горещата извънсоларна планета XO-1 b
Характеристики:
- Загряване на повърхността до температура 1000-1500 К(а понякога и до почти 3000 К), поради близостта им до звездата, причинява допълнително топлинно разширение, така че радиусите на такива планети са по-големи от тези на подобни, но разположени на по-голямо разстояние от родителската звезда.
- Ексцентриситетът на орбитата обикновено е близо до нула, тъй като намалява поради приливните сили.
Смята се, че близо до самата звезда не е достатъчноматериал за формиране на планети. Всички планети от този тип са се образували във външната част на системата и след това са мигрирали към центъра поради забавяне в газо-праховия диск.
Съществува и подклас горещи юпитери, наречени горещи юпитери с кратък период. Те са „горещи-горещи“ Юпитери, тоест горещи Юпитери, които са най-близо до звездите.
Периодът на въртене на такива планети около звездатае 1-2 дни, а температурата често може да достигне 2000 ° C (докато повърхностната температура на самата звезда често е само 2-3 пъти температурата на повърхността на планетата). Най-горещият краткосрочен горещ Юпитер (както и най-горещата позната екзопланета) е WASP-33 b.
На много малко разстояние до звездата и не многоПри голяма планетна маса (по-малко от 2 маси на Юпитер) планетата не се предпазва от затопляне от гравитацията си, което води до силното й топлинно разширение и спад в плътността до изключително ниски стойности. Такава планета е по-скоро облак от газ, отколкото пълноценна планета и се нарича разхлабена планета.
екзопланети
Екзопланета - планета, разположена извън слънчеватасистеми. Дълго време проблемът с откриването на планети в близост до други звезди остава нерешен, тъй като планетите са изключително малки и тъмни в сравнение със звездите, а самите звезди са далеч от Слънцето (най-близката е на разстояние 4,24 светлинни години) . Първите екзопланети са открити в края на 80-те години.
Сега такива планети започнаха да се откриват благодарение нанапреднали научни методи, често до границите на техните възможности. Към 6 януари 2021 г. надеждно е потвърдено съществуването на 4396 екзопланети в 3242 планетарни системи, от които 720 имат повече от една планета.
Брой на надеждни кандидати за екзопланетамного по-голям. Така че за проекта Kepler през януари 2020 г. имаше 2 420 повече кандидати, а за проекта TESS за януари 2020 г. 1 082 кандидати, но за да получат статут на потвърдени планети, те трябва да бъдат пререгистрирани с помощта на наземни телескопи.
Общ брой екзопланети в Млечната галактикаПътят се оценява на поне 100 милиарда, от които 5 до 20 милиарда вероятно са „подобни на Земята“. Също така, според настоящите оценки, около 34% от звездите, подобни на Слънцето, имат планети, сравними със Земята в тяхната обитаема зона.
Общият брой на планетите извън Слънчевата система,наподобяваща Земята и открита към август 2016 г., е 216. В края на октомври 2020 г. учените изчисляват общия брой на обитаемите екзопланети в галактиката Млечен път, броят им е около 300 милиона.
По-голямата част от отворените екзопланетиоткрити с помощта на различни техники за непряко откриване, а не визуално наблюдение. Повечето от известните екзопланети са газови гиганти и приличат повече на Юпитер, отколкото на Земята. Това се дължи на ограничените методи за откриване (краткосрочните масивни планети са по-лесни за откриване).
Анимация на хронологията на откриването на екзопланети.Цветът на точката показва начина на отваряне. Хоризонталната ос е размерът на полу-голямата ос. Вертикалната ос е маса. За сравнение, планетите на Слънчевата система са маркирани в бяло
Учените прогнозират, че само в галактикатаМлечният път (където се намира нашата планета Земя), според последните данни техният брой е около 300 милиона. Обитаваните планети означават присъствие на микроби, растения и животни върху тях, но не непременно цивилизации или друг интелигентен живот.
Изчисленията на учените са показали, че ако в следващиядесетилетия ще бъде открита поне една планета с възможни следи от живот, това ще означава, че в нашата галактика има и други подобни светове с вероятност от 95-97%.
Откриването на екзопланети позволи на астрономите да направятзаключение: планетарните системи са често срещано явление в космоса. Все още няма общоприета теория за формирането на планетата, но сега, когато е възможно да се обобщят статистическите данни, ситуацията в тази област се променя към по-добро.
Повечето от откритите системи са много различниот слънчевата - най-вероятно това се дължи на селективността на използваните методи (най-лесният начин за откриване на краткосрочни масивни планети). В повечето случаи планети, подобни на Земята, и по-малки по размер, в момента (август 2012 г.), могат да бъдат открити само чрез транзитния метод.
Какви са целите на новата програма на римския телескоп?
Тъй като методът помага да се открие дорималки планети с широк диапазон от орбити, учените очакват проучване на новия телескоп, за да разкрие аналози на почти всяка планета в нашата слънчева система. А също и по-екзотични светове - гигантски планети в малки орбити, известни като горещи Юпитери, и така наречените "неуспешни звезди" - кафяви джуджета.
Предишни мисии за лов на планети презна първо място, те търсеха нови светове, относително близо до нас, на разстояние до няколко хиляди светлинни години. Непосредствената близост прави възможно по-подробно проучване. Астрономите обаче вярват, че изучаването на тела, близки до ядрото на нашата галактика, може да даде нови прозрения за това как се развиват планетарните системи.
За разлика от звездите в диска на галактиката, коитоса на удобно разстояние една от друга, звездите в близост до ядрото са много по-плътни. Роман би могъл да разбере дали това близко разположение на звездите засяга орбитите на планетите. Ако една звезда премине близо до планетарна система, нейната гравитация може да изтласка планетите от нормалните им орбити.
Свръхновите също са по-чести близо до центърагалактики. Тези катастрофални събития са толкова интензивни, че могат да създадат нови елементи, които се освобождават в околната среда, когато експлодиращите звезди умират. Астрономите смятат, че това може да повлияе на формирането на планетите.
Намирането на светове в този регион може да ни помогне да научим повече за факторите, които влияят върху формирането на планетите.
Кога телескопът ще започне да работи?
Римският космически телескоп вече получи зелена светлиназа разработка и тестване. Най-вероятно обаче това ще започне едва след 2021 година, защото НАСА планира да съсредоточи вниманието и бюджета си първо върху завършването на космическия телескоп Джеймс Уеб, който е планиран да бъде изстрелян през 2021 г.
Прочетете още:
Аборт и наука: какво ще се случи с децата, които ще раждат
Радарите са намерили последния форт Tlingit в Аляска. Търсят го повече от 100 години
Една трета от оздравелите от COVID-19 се завръщат в болницата. Всеки осми - умира