Misija CHEOPS
CHEOPS je kratica za CHkarakterizirajućiExOPlanetSatelit (satelit za karakterizaciju egzoplaneta)
Utisak umjetnika o CHEOPS. Zasluge: © ESA / ATG medialab
Što je metoda tranzita Exoplanet?
Egzoplaneti su prvi put otkriveni 1995dva švicarska astronoma, Michel Mayor i Didier Kelos, koji su prošle godine za ovo otkriće dobili Nobelovu nagradu. Tranzitna metoda omogućuje otkrivanje i proučavanje egzoplaneta. Teleskopi mjere zračenje zvijezda kako bi potvrdili prisutnost planeta oko zvijezde. Činjenica je da se sa svakim prolaskom planeta ispred zvijezde događa njegovo zatamnjenje. Cikličke promjene sjaja pokazuju prolazak planeta između Zemlje i zvijezde.
NASA ima svoj satelit, koji je stvorenza otkrivanje egzoplaneta tranzitnom metodom - TESS. Ovo je svemirski teleskop dizajniran za otkrivanje egzoplaneta tranzitnom metodom, koji je razvio Massachusetts Institute of Technology kao dio NASA-inog Minor Exploration Programa. Pokrenut 18. travnja 2018. U kolovozu 2020. TESS je uspješno završio svoju misiju.
Misija CHEOPS iz ESA-e pak jeprva misija za proučavanje svijetlih obližnjih zvijezda za koje se već zna da sadrže egzoplanete, s ciljem visoko preciznih promatranja veličine planeta dok prolazi ispred svoje zvijezde. CHEOPS će se usredotočiti na planete veličine od super-Zemlje do Neptuna, a njegovi će podaci omogućiti određivanje gustoće planeta. Ovo će biti prvi korak prema razumijevanju ovih stranih svjetova.
Pokazatelji prve misije
Nakon lansiranja u orbitu, satelit odmahdobio obećavajuća opažanja poznatih zvijezda s egzoplanetima. Već u siječnju CHEOPS je snimio prve namjerno zamagljene slike zvijezda. Namjerno defokusiranje u središtu je strategije promatranja misije, koja poboljšava točnost mjerenja distribucijom svjetlosti s udaljenih zvijezda kroz mnoge svoje piksele detektora.
Točnost je ključ današnjeg istraživanjaegzoplanete. Poznato je da više od 4.000 otkrivenih planeta kruži oko zvijezda osim Sunca. Ključni nastavak proučavanja ovih svjetova je utvrđivanje karakteristika planeta, ukazujući na ograničenja u njihovoj strukturi, formiranju i evoluciji.
Keopsova misija je upravo odreditikarakteristike egzoplaneta preciznim mjerenjem njihove veličine. Međutim, prije nego što je objavio spremnost za ovu misiju, mali satelit veličine 1,5 metra morao je proći velik broj ispitivanja.
Važni testovi "Cheops"
S prvom serijom letačkih ispitivanja izvedenih uOd siječnja do veljače, stručnjaci misije počeli su analizirati odziv satelita, posebno teleskopa i detektora, u stvarnim svemirskim uvjetima. Počevši od ožujka, CHEOPS se usredotočio na dobro proučene zvijezde.
Da biste izmjerili koliko dobro radi CHEOPS,Prvo smo trebali promatrati zvijezde čija su svojstva dobro poznata, zvijezde "dobrog ponašanja" odabrane rukom, morale su biti stabilne i bez znakova aktivnosti.
Keith Isaac, znanstvenik Cheops projekta u ESA-i
Ovaj pristup omogućio je timove ESA-e, konzorcijamisija i Airbus Španjolska - generalni izvođač - kako bi se osiguralo da satelit bude što precizniji i stabilniji koliko je potrebno za postizanje njegovih ambicioznih ciljeva.
U roku od dva tjedna od lansiranja u orbituCHEOPS je promatrao dvije zvijezde egzoplaneta dok su "prolazile" ispred zvijezde domaćina i blokirale dio zvijezde. Misija je stvorena za promatranje tranzita poznatih egzoplaneta - za mjerenje veličine planeta s neviđenom točnošću, kao i za određivanje njihove gustoće kombiniranjem ovih rezultata s neovisnim mjerenjima njihovih masa.
Jedan od ciljeva bio je HD 93396, podgigantŽuta zvijezda, udaljena 320 svjetlosnih godina, nešto je hladnija i tri puta je veća od našeg Sunca. Fokus promatranja bio je KELT-11b, debeljuškasti plinski planet oko 30% veći od Jupitera u orbiti mnogo bliže zvijezdi nego što je Merkur Suncu.
© ESA
Krivulja svjetlosti ove zvijezde pokazuje jasnopad izazvan osmosatnim prolaskom KELT-11b. Na temelju tih podataka znanstvenici su vrlo precizno odredili promjer planeta: 181.600 km - s pogreškom nešto manjom od 4300 km.
Keops prepoznaje prvu krivulju svjetlosti egzoplaneta. © ESA
Pokazalo se da su mjerenja provedena od strane CHEOPS-a bila pet putatočnije od mjerenja sa Zemlje. Willie Benz, glavni istražitelj misijskog konzorcija i profesor astrofizike na Sveučilištu u Bernu, rekao je: "To nam daje ideju što možemo postići s CHEOPS-ima u narednim mjesecima i godinama."
Prvo otkriće "Cheopsa"
CHEOPS je ispunio očekivanja znanstvenika unutar njeganekoliko mjeseci. Nedavno su promatranja ovim svemirskim teleskopom otkrila detalje o egzoplanetu WASP-189b, jednom od najekstremnijih poznatih planeta.
Osam mjeseci nakon pokretanja prostoraTeleskop CHEOPS proizveo je prvu znanstvenu publikaciju koristeći CHEOPS podatke. Koristeći CHEOPS podatke, znanstvenici su nedavno proveli detaljnu studiju egzoplaneta WASP-189b. Rezultati istraživanja prihvaćeni su za objavu u časopisuAstronomija & astrofizika. "Ova opažanja pokazuju da CHEOPS u potpunosti ispunjava visoka očekivanja za svoje performanse", rekao je Benz.
Jedan od najekstremnijih planeta u svemiru
WASP-189b, CHEOPS cilj promatranja, predstavljaje egzoplanet koji kruži oko HD 133112, jedna od najvrućih zvijezda ikad koja je imala planetarni sustav. "Sustav WASP-189 udaljen je 322 svjetlosne godine u zviježđu Vaga", objašnjava Monica Lendl, vodeća autorica studije na Sveučilištu u Ženevi i članica Nacionalnog centra kompetencija PlanetS.
Zašto je WASP-189b tako zanimljiv?
Objekt WASP-189b posebno je zanimljiv jerplinski div koji kruži vrlo blizu svoje matične zvijezde. Potrebno je manje od tri dana da letite oko svoje zvijezde i 20 puta je bliži zvijezdi nego što je Zemlja Suncu. Planet je više od 1,5 puta veći od Jupitera, najvećeg planeta Sunčevog sustava.
Planetarni objekti poput WASP-189b vrlo suEgzotično. Imaju stalnu dnevnu stranu, koja je uvijek osvijetljena svjetlom zvijezde, i, prema tome, stalnu noćnu stranu. To znači da je klima na takvom planetu potpuno drugačija od klime plinovitih divova – Jupitera i Saturna – u našem Sunčevom sustavu. Znanstvenici su također procijenili temperaturu WASP-189b na 3200 stupnjeva Celzijusa. Takvi se planeti nazivaju "super vrući Jupiteri". Na tako visokoj temperaturi željezo se topi i čak postaje plinovito.
“Ovaj objekt — jedan od najekstremnijih planeta koje poznajemo”, naglašava Lendl.
WASP 189 Informacijska grafika © ESA
Koja su mjerenja poduzeta za proučavanje planeta?
Problem je što se znanstvenici ne mogu vidjeti.planeta jer je predaleko od Zemlje i preblizu matičnoj zvijezdi. Kao posljedica toga, astronomi se moraju osloniti na neizravne metode.
Da bi to učinio, CHEOPS koristi visoku preciznostmjerenja svjetline: kada planet prođe ispred svoje zvijezde, odnosno izvrši tranzit, zvijezda se na kratko pojavi slabija. Naravno, kad se gleda sa Zemlje.
Umjetnikov dojam o WASP-189 © ESA
Budući da je egzoplanet WASP-189b blizuna svoju zvijezdu i dnevna je strana toliko sjajna da su znanstvenici izmjerili čak i "odsutno" svjetlo kad planet prolazi iza svoje zvijezde - to jest tijekom pomrčine. Istraživački tim promatrao je nekoliko pomrčina WASP-189b koristeći CHEOPS. Čini se da planet ne odražava puno zvijezda. Umjesto toga, planetu apsorbira većinu zvjezdane svjetlosti, zagrijavajući je i sjajeći.
Međutim, znanstvenici vjeruju da planet nijevrlo reflektirajuće jer na dnevnoj strani nema oblaka. I to ne čudi - teoretski modeli tvrde da se oblaci ne mogu stvarati na tako visokim temperaturama.
Osim toga, znanstvenici su otkrili da je prolazplinski div ispred svoje zvijezde asimetrično. To se događa kada zvijezda na svojoj površini ima svjetlija i tamnija područja. Zahvaljujući podacima CHEOPS, znanstvenici mogu zaključiti da se sama zvijezda okreće tako brzo da joj je oblik prije elipsoidan, a ne sferičan. Zvijezda je ispružena na ekvatoru.
Koji je zaključak?
Zvijezda oko koje se vrti WASP-189b,vrlo različit od sunca. Znatno je veća i vruća je za više od 2000 Celzijevih stupnjeva. Budući da je tako vruće, zvijezda izgleda plavo umjesto žuto-bijelo poput sunca.
Poznato je da samo nekoliko planeta kruži oko sebeoko tako vrućih zvijezda, a ovaj sustav je daleko najsjajniji. Kao rezultat toga, služi i kao vodič za daljnja istraživanja. “Očekujemo daljnja uzbudljiva otkrića egzoplaneta iz promatranja CHEOPS-a. Sljedeći članci su već u pripremi”, zaključuje glavni istraživač konzorcija misije.
Pročitajte i
Ledenjak Doomsdaya pokazao se opasnijim nego što su znanstvenici mislili. Kažemo glavno
Studija: mačke mogu oponašati ljude
Na 3. dan bolesti, većina bolesnika s COVID-19 gubi smrad i često pate od curenja iz nosa