CHEOPS 임무는 우주에서 가장 혹독한 조건을 가진 행성을 발견했습니다. 중요한 것

찹스 미션

CHEOPS는 를 의미합니다.CH특성화이자형xOP라넷Satellite (외계행성 특성화 위성)

) 유럽 우주국.실제로 Cheops는 통과 방법을 사용하여 외계 행성을 검색하고 연구하도록 설계된 ESA 우주 망원경입니다. 유럽 ​​우주국(European Space Agency)의 Cosmic Vision 기본 우주 연구 프로그램의 일부로 S급 임무로 개발되었습니다. 이 임무는 베른 대학교(University of Bern)의 후원 하에 유럽 우주국(ESA)과 스위스의 공동 임무입니다. 제네바 대학교. 11개 유럽 국가의 100명 이상의 과학자 및 엔지니어로 구성된 컨소시엄이 5년에 걸쳐 위성 제작에 참여했습니다. CHEOPS 과학 운영 센터는 제네바 대학교 천문대에 위치해 있습니다.

CHEOPS에 대한 작가의 인상. 크레딧 : © ESA / ATG medialab

외계 행성을 연구하기위한 이동 방법은 무엇입니까?

외계 행성은 1995 년에 처음 발견되었습니다.이 발견으로 작년에 노벨상을 수상한 두 명의 스위스 천문학 자 Michel Mayor와 Didier Kelos에 의해. 이동 방법을 사용하면 외계 행성을 감지하고 연구 할 수 있습니다. 망원경은 별 주위에 행성의 존재를 확인하기 위해 별의 광도를 측정합니다. 사실은 별 앞의 행성의 각 통로마다 어두워집니다. 밝기의 주기적 변화는 지구와 별 사이의 행성의 통과를 보여줍니다.

NASA는 자체 위성을 보유하고 있습니다.통과 방법인 TESS를 사용하여 외계 행성을 탐지합니다. NASA의 마이너 탐사 프로그램(Minor Exploration Program)의 일환으로 MIT에서 개발한 통과 방식에 의한 외계 행성 발견을 위해 설계된 우주 망원경입니다. 2018년 4월 18일에 출시되었습니다. 2020년 8월 TESS는 임무를 성공적으로 완료했습니다.

ESA의 CHEOPS 임무는 다음과 같습니다.이미 외계 행성을 호스팅하는 것으로 알려진 근처의 밝은 별을 연구하는 첫 번째 임무는 별 앞을 지나가는 행성의 크기를 고정밀로 관찰하는 것을 목표로 합니다. CHEOPS는 슈퍼지구부터 해왕성까지 크기가 다양한 행성에 초점을 맞추고 해당 데이터를 통해 행성의 밀도를 결정할 수 있습니다. 이것이 외계 세계를 이해하는 첫 번째 단계가 될 것입니다.

첫 번째 임무 지표

궤도에 진입 한 직후 위성은외계 행성을 가진 알려진 별에 대한 유망한 관측을 받았습니다. 이미 1 월에 CHEOPS는 처음으로 의도적으로 흐린 별 이미지를 만들었습니다. 고의적 인 디 포커싱은 미션의 관측 전략의 핵심이며, 많은 검출기 픽셀에 먼 별의 빛을 분산시켜 측정 정확도를 향상시킵니다.

정확성은 오늘날 연구의 핵심입니다외계 행성. 4,000 개 이상의 발견 된 행성이 태양 이외의 별을 공전하는 것으로 알려져 있습니다. 이 세계에 대한 연구의 주요 연속은 행성의 구조, 형성 및 진화에 대한 제한을 나타내는 행성의 특성을 결정하는 것입니다.

Cheops의 임무는 정확하게 결정하는 것입니다.크기를 정확하게 측정하여 외계 행성의 특성. 그러나이 임무에 대한 준비를 발표하기 전에 1.5 미터 크기의 소형 위성은 많은 테스트를 거쳐야했습니다.

중요한 테스트 "Cheops"

첫 번째 일련의 비행 테스트를 통해1 월부터 2 월까지 임무 전문가들은 실제 우주 조건에서 위성, 특히 망원경과 탐지기의 반응을 분석하기 시작했습니다. 3 월부터 CHEOPS는 잘 연구 된 스타에 집중했습니다.

CHEOPS가 얼마나 잘 작동하는지 측정하려면,우리는 먼저 특성이 잘 알려진 별, 즉 "좋은 행동"을 가진 별을 직접 관찰해야 했으며, 안정적이고 활동의 징후가 없어야 했습니다.

Keith Isaac, ESA의 Cheops 프로젝트 과학자

이 접근 방식은 컨소시엄 인 ESA 팀이미션과 에어 버스 스페인 (일반 계약자)은 위성이 야심 찬 목표를 달성하는 데 필요한만큼 정확하고 안정적인지 확인합니다.

궤도 진입 후 2 주 이내CHEOPS는 두 개의 외계 행성 별이 호스트 별 앞을 지나가고 별빛의 일부를 차단하는 것을 관찰했습니다. 이 임무는 알려진 외계 행성의 이동을 관찰하기 위해 만들어졌습니다. 전례없는 정확도로 행성의 크기를 측정하고 이러한 결과를 질량의 독립적 인 측정과 결합하여 밀도를 결정하는 것입니다.

표적 중 하나는 준거성 HD 93396이었습니다.320광년 떨어진 곳에 위치한 노란 별은 약간 더 차갑고 우리 태양의 3배 크기입니다. 관측의 초점은 목성보다 약 30% 더 큰 통통한 가스 행성인 KELT-11b로, 수성이 태양에 비해 훨씬 더 가까운 궤도에서 궤도를 돌고 있습니다.

© ESA

이 별의 광도곡선은KELT-11b의 8시간 통과로 인한 하락. 이 데이터를 기반으로 과학자들은 행성의 지름을 매우 정확하게 결정했습니다. 181,600km - 오차는 4300km보다 약간 적습니다.

Cheops는 외계 행성의 최초의 광 곡선을 인식했습니다. © ESA

CHEOPS가 측정한 결과는 5번으로 밝혀졌습니다.지구에서 측정한 것보다 더 정확합니다. 미션 컨소시엄의 수석 연구원이자 베른 대학 천체 물리학 교수인 윌리 벤츠(Willie Benz)는 다음과 같이 말했습니다.

Cheops의 첫 번째 발견

CHEOPS는 이미 과학자들의 기대에 부응했습니다.몇 달. 최근 이 우주망원경을 이용한 관측을 통해 알려진 가장 극단적인 행성 중 하나인 외계 행성 WASP-189b의 세부 사항이 밝혀졌습니다.

우주 출시 8개월 후CHEOPS 망원경은 CHEOPS 데이터를 사용하여 최초의 과학 출판물을 제작했습니다. CHEOPS 데이터를 사용하여 과학자들은 최근 외계 행성 WASP-189b에 대한 자세한 연구를 수행했습니다. 연구 결과가 저널에 게재되도록 승인되었습니다.천문학 & 천체물리학. "이러한 관찰은 CHEOPS가 높은 성능 기대치를 완전히 충족하고 있음을 보여줍니다."라고 Benz는 말했습니다.

우주에서 가장 극단적인 행성 중 하나

WASP-189b, CHEOPS 관측 대상, 선물HD 133112를 도는 외계 행성으로, 행성계를 가진 가장 뜨거운 별 중 하나입니다. “WASP-189 시스템은 천칭자리에서 322광년 떨어져 있습니다.

WASP-189b가 왜 그렇게 흥미로운가요?

Object WASP-189b는 특히 흥미롭습니다.모성 가까이에서 공전하는 가스 거성. 별 주위를 비행하는 데 3일 미만이 소요되며 지구가 태양에 비해 20배 더 가깝습니다. 이 행성은 태양계에서 가장 큰 행성인 목성의 1.5배 크기입니다.

WASP-189b와 같은 행성 물체는 매우이국적인. 그들은 항상 별의 빛으로 비추는 일정한 낮 면과 그에 따라 일정한 밤 면을 가지고 있습니다. 이는 그러한 행성의 기후가 우리 태양계의 가스 거인인 목성과 토성의 기후와 완전히 다르다는 것을 의미합니다. 과학자들은 또한 WASP-189b의 온도를 섭씨 3,200도로 추정했습니다. 그러한 행성을 “초고온 목성”이라고 부릅니다. 이렇게 높은 온도에서는 철이 녹아 기체 상태가 되기도 합니다.

“이 개체는 — 우리가 아는 가장 극단적인 행성 중 하나입니다.”라고 Lendl은 강조합니다.

WASP 189 시스템의 정보 그래픽 © ESA

행성을 연구하기 위해 어떤 측정이 이루어졌습니까?

문제는 과학자들이 자신을 볼 수 없다는 것입니다.행성은 지구에서 너무 멀고 모성에서 너무 가깝기 때문입니다. 결과적으로 천문학자들은 간접적인 방법에 의존해야 합니다.

이를 위해 CHEOPS는 고정밀밝기 측정: 행성이 별 앞을 지나갈 때, 즉 통과할 때 별은 잠시 동안 더 희미하게 보입니다. 물론 지구에서 볼 때입니다.

WASP-189에 대한 예술가의 인상  © ESA

외계행성 WASP-189b가 가까이 있기 때문에그것의 별과 그것의 주간 측면은 너무 밝아서 과학자들은 행성이 별 뒤를 지날 때, 즉 일식 동안 "존재하지 않는" 빛까지도 측정했습니다. 연구팀은 CHEOPS를 사용하여 이러한 WASP-189b 일식 중 몇 가지를 관찰했습니다. 행성은 별빛을 많이 반사하지 않는 것으로 보입니다. 대신, 별빛의 대부분은 행성에 흡수되어 가열되어 빛나게 합니다.

Тем не менее, ученые считают, что планета не 주간에 구름이 없기 때문에 매우 반사적입니다. 그리고 이것은 놀라운 일이 아닙니다. 이론적인 모델은 구름이 그렇게 높은 온도에서 형성될 수 없다고 말합니다.

또한 과학자들은 그 구절이газового гиганта перед своей звездой асимметрично. Это происходит, когда у звезды наблюдаются более яркие и темные зоны на ее поверхности. Благодаря данным CHEOPS ученые могут сделать вывод, что сама звезда вращается и так быстро, что ее форма скорее не сферическая, а эллипсоидальная. Звезда вытягивается в экваторе.

결론은 무엇입니까?

WASP-189b가 도는 별,태양과 매우 다릅니다. 그것은 훨씬 더 크고 섭씨 2000도 이상 더 뜨겁습니다. 너무 뜨거워서 별은 태양처럼 황백색이 아닌 파란색으로 보입니다.

궤도를 돌고 있는 행성은 소수에 불과합니다.그렇게 뜨거운 별 주위에 있고, 이 시스템은 단연 가장 밝습니다. 결과적으로 이는 향후 연구를 위한 지침으로도 사용됩니다. “우리는 CHEOPS 관측을 통해 더욱 흥미로운 외계 행성 발견을 기대합니다. 다음 기사는 이미 준비 중입니다.”라고 선교 컨소시엄의 수석 연구원은 결론지었습니다.

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