CHEOPSのミッション
CHEOPS は の略です。CH特徴づけるE×OPラネットSアテライト (系外惑星特性評価衛星)
CHEOPSに対するアーティストの印象。クレジット：©ESA / ATG medialab
Exoplanet Transit Methodとは何ですか？
Exoplanetsは1995年に最初に発見されましたこの発見で昨年ノーベル賞を受賞した2人のスイスの天文学者、ミシェル市長とディディエ・ケロス。トランジット法は、外惑星の検出と研究を可能にします。望遠鏡は星の輝きを測定して、星の周りの惑星の存在を確認します。事実は、星の前で惑星が通過するたびに、その暗闇が発生するということです。明るさの周期的な変化は、地球と星の間の惑星の通過を示しています。
NASA は独自の衛星を持っています。トランジット法 - TESS を使用して系外惑星を検出します。これは、NASA のマイナー探査プログラムの一環としてマサチューセッツ工科大学によって開発された、トランジット法による系外惑星の発見のために設計された宇宙望遠鏡です。 2018 年 4 月 18 日に発売されました。 2020 年 8 月、TESS はその使命を無事に完了しました。
ESA の CHEOPS ミッションは次のとおりです。この最初のミッションは、系外惑星のホストであることがすでに知られている近くの明るい恒星を研究するもので、その目的は、恒星の前を通過する惑星の大きさを高精度に観測することである。 CHEOPS はスーパーアースから海王星までの大きさの惑星に焦点を当て、そのデータにより惑星のかさ密度を決定することができます。これは、これらの異世界を理解するための第一歩となるでしょう。
最初のミッション指標
軌道に乗った後、衛星はすぐに外惑星を持つ既知の星の有望な観察を受けました。すでに1月に、CHEOPSは最初の意図的にぼやけた星の画像を作成しました。意図的な焦点ぼけは、ミッションの観測戦略の中心であり、遠くの星からの光をその検出器ピクセルの多くに分散させることにより、測定精度を向上させます。
正確さは今日の研究の鍵です外惑星。 4,000以上の発見された惑星が、太陽以外の星を周回することが知られています。これらの世界の研究の重要な継続は、惑星の特性を決定することであり、それらの構造、形成、および進化に対する制限を示しています。
Cheopsの使命は正確に決定することですそれらのサイズを正確に測定することによる外惑星の特性。ただし、このタスクを実行する準備ができたことを発表する前に、サイズが1.5メートルの小さな衛星は多数のテストを実行する必要がありました。
重要なテスト「Cheops」
で実行された最初の一連の飛行テストで1月から2月にかけて、ミッションの専門家は、実空間条件での衛星、特に望遠鏡と検出器の応答の分析を開始しました。 3月から、CHEOPSはよく研究されたスターに焦点を合わせてきました。
CHEOPS がどの程度うまく機能するかを測定するには、まず、特性がよく知られている星、つまり手動で選択された「良好な動作」を持つ星を観察する必要がありました。これらの星は安定していて、活動の兆候がない必要がありました。
Keith Isaac 氏、ESA の Cheops プロジェクト科学者
このアプローチにより、コンソーシアムであるESAのチームが可能になりましたミッションとAirbusSpain（ゼネラルコントラクター）は、衛星がその野心的な目標を達成するために必要なだけ正確で安定していることを保証します。
軌道に乗せてから2週間以内CHEOPSは、ホスト星の前を「通過」し、星の光の一部を遮った2つの外惑星星を観察しました。ミッションは、既知の外惑星の通過を観察するために作成されました-前例のない精度で惑星のサイズを測定し、これらの結果をそれらの質量の独立した測定と組み合わせることによってそれらの密度を決定します。
ターゲットの1つはサブジャイアントであるHD93396でした320光年離れたところにある黄色い星は少し寒く、太陽の3倍の大きさです。観測の焦点はKELT-11bでした。これは、水星が太陽よりも星にはるかに近い軌道上で、木星よりも約30％大きいふっくらとしたガス惑星です。
©ESA
この星の光の曲線は明確に示していますKELT-11bの8時間の通過によって引き起こされた落ち込み。これらのデータに基づいて、科学者は惑星の直径を非常に正確に決定しました：181,600 km-4300kmよりわずかに小さい誤差で。
クフプスは系外惑星の最初の光度曲線を認識しました。 © ESA
CHEOPSが行った測定は5回であることが判明しました地球からの測定よりも正確です。ミッションコンソーシアムの主任研究員であり、ベルン大学の天体物理学の教授であるウィリーベンツは、次のように述べています。
「Cheops」の最初の発見
CHEOPS はすでに科学者の期待に応えています。数ヶ月。最近、この宇宙望遠鏡による観測により、既知の最も極端な惑星の 1 つである系外惑星 WASP-189b の詳細が明らかになりました。
スペース立ち上げから8か月後CHEOPS 望遠鏡は、CHEOPS データを使用した最初の科学出版物を作成しました。科学者たちは最近、CHEOPS データを使用して系外惑星 WASP-189b の詳細な研究を実施しました。研究結果が雑誌に掲載されることが受理されました天文学と科学天体物理学。 「これらの観察は、CHEOPS がその高いパフォーマンスの期待に完全に応えていることを示しています」とベンツ氏は述べています。
宇宙で最も極端な惑星の1つ
WASP-189b、CHEOPS観測ターゲット、は、HD 133112を周回する外惑星であり、惑星システムを持つ史上最もホットなスターの1つです。 「WASP-189システムは、Libra星座から322光年離れています」と、ジュネーブ大学の研究の筆頭著者であり、PlanetS National Center ofCompetenceのメンバーであるMonicaLendlは説明します。
WASP-189b はなぜそれほど興味深いのでしょうか?
オブジェクトWASP-189bは、特に興味深いものです。親星の非常に近くを周回する巨大ガス。星の周りを飛ぶのに3日もかからず、地球が太陽に比べて星に20倍近くなっています。この惑星は、太陽系で最大の惑星であるジュピターの1.5倍以上の大きさです。
WASP-189b などの惑星は非常に危険です。エキゾチック。彼らは常に星の光に照らされている恒常的な昼の側面を持ち、それに応じて恒常的な夜の側面を持っています。これは、そのような惑星の気候が、太陽系の巨大ガス惑星である木星や土星の気候とは完全に異なることを意味します。科学者らはまた、WASP-189bの温度を摂氏3,200度であると推定した。このような惑星は「超高温木星」と呼ばれます。このような高温では、鉄は溶け、さらにはガス状になります。
「このオブジェクト —私たちが知っている中で最も極端な惑星の一つです」とレンドル氏は強調する。
WASP189情報グラフィックス©ESA
惑星を研究するためにどのような測定が行われましたか？
問題は、科学者が自分自身を見ることができないということです地球から遠すぎて親星に近すぎるからです。結果として、天文学者は間接的な方法に頼らなければなりません。
このため、CHEOPSは高精度を使用しています明るさの測定：惑星がその星の前を通過するとき、つまり通過するとき、星は短時間暗く見えます。もちろん、地球から見たとき。
WASP-189 のアーティストの印象 © ESA
外惑星WASP-189bが近いのでその星とその昼間の側は非常に明るいので、科学者は惑星がその星の後ろを通過するとき、つまり日食の間に「存在しない」光さえ測定しました。研究チームは、CHEOPSを使用してこれらのWASP-189b日食のいくつかを観察しました。惑星は多くの星の光を反射していないようです。代わりに、星の光のほとんどは惑星によって吸収され、それを加熱して輝かせます。
しかし、科学者は惑星がそうではないと信じています昼間は雲がないのでとても反射します。そして、これは驚くべきことではありません-理論モデルは、雲がそのような高温では形成できないと述べています。
さらに、科学者はその通路がその星の前に非対称に巨大なガス。これは、星の表面に明るい領域と暗い領域がある場合に発生します。 CHEOPSデータのおかげで、科学者は星自体が非常に速く回転するため、その形状は球形ではなく楕円形であると結論付けることができます。星は赤道に伸びています。
一番下の行は何ですか？
WASP-189bが回転する星、太陽とは大きく異なります。それはかなり大きく、2000℃以上高温です。とても暑いので、星は太陽のように黄白色ではなく青色に見えます。
軌道を周回することが知られている惑星はほんのわずかですこのような熱い星の周りでは、この星系が最も明るいです。結果として、それはさらなる研究のためのガイドとしても役立ちます。 「私たちは、CHEOPS の観測からさらにエキサイティングな系外惑星の発見が期待されています。以下の記事はすでに準備中です」とミッションコンソーシアムの主任研究員は結論づけています。
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