Vairāk par Romas teleskopu un misiju
NASA savu nākamo uztvērēju oficiāli nosaukusi par "Habla". Iepriekš
Romiešu kosmosa teleskops būtu jāuzsāk gadā2020. gadu vidū kā novecojošā Habla pēctecis. Neskatoties uz to, ka tie ir aprīkoti ar tāda paša izmēra - 2,4 m platu spoguli, jaunais teleskops izmanto platleņķa instrumentu, lai pētītu debesu reģionu, kas ir 100 reizes lielāks nekā tas, kuru Habls var notvert.
Novērojot Visumu infrasarkanajā starojumādiapazonā, Romas kosmosa teleskopam būs vairāki primārie mērķi. Pirmais ir eksoplanētu meklēšana un izpēte, izmantojot spektroskopiju un eksperimentālu koronogrāfijas rīku, lai iegūtu šo pasaulju augsta kontrasta attēlus.
Viņš arī pēta tumšo enerģiju, noslēpumainuspēks, kas, šķiet, izraisa Visuma paplašināšanās paātrināšanos. Romas kosmosa teleskops var arī palīdzēt pētīt tumšo vielu un virkni citu astrofizisku tēmu.
Ko pētīs teleskops?
Japānas un amerikāņu zinātnieki to ir aprēķinājušiNASA Nensijas Greisas romiešu kosmiskais teleskops tuvāk galaktikas centram atradīs aptuveni 10 karstos Jupiterus un 30 brūnos pundurus, izmantojot gravitācijas lēcas.
Pirmkārt, tiks izmantots teleskopsgravitācijas mikrolēcu metode. Metodes būtība ir šāda: kad masīvs objekts, piemēram, zvaigzne, iet priekšā kādai tālākai zvaigznei (attiecībā pret teleskopu), gaisma no tālākās zvaigznes tiks lauzta.
Rezultātā tuvākais objekts darbojas tāpatdabiskais objektīvs, palielinot fona zvaigznes gaismu. Planētas, kas riņķo ap lēcu zvaigzni, var radīt līdzīgu efektu mazākā mērogā, tāpēc astronomu mērķis ir tos atklāt, analizējot gaismu no tālākas zvaigznes.
Tā kā metode palīdz atklāt patmazas planētas ar plašu orbītu diapazonu, zinātnieki sagaida jaunā teleskopa pētījumu, lai atklātu gandrīz visu mūsu Saules sistēmas planētu analogus. Un arī eksotiskākas pasaules - milzu planētas sīkajās orbītās, kas pazīstamas kā karstie Jupiteri, un tā sauktās "izgāzušās zvaigznes" - brūni punduri.
Brūni punduri
Brūnie punduri ir zemzvaigžņu objekti (kuru masa svārstās no 0,012 līdz 0,0767 Saules masām vai attiecīgi no 12,57 līdz 80,35 Jupitera masām).
Tāpat kā zvaigznēs, tajās notiek arī kodolreakcijas.kodolsintēze uz gaismas elementu (deitērija, litija, berilija, bora) kodoliem, bet, atšķirībā no galvenās secības zvaigznēm, šādu zvaigžņu siltuma izdalīšanās no ūdeņraža kodolu (protonu) kodolsintēzes ir nenozīmīgs.
Brūnos punduros, atšķirībā no galvenā zvaigznēmsecībā nav arī sfērisku starojuma enerģijas pārneses slāņu - siltuma pārnešana tajos tiek veikta tikai turbulentās konvekcijas dēļ, kas nosaka to ķīmiskā sastāva viendabīgumu visā dziļumā.
Brūns punduris (mazāks objekts) rotējošsap zvaigzni Gliese 229, kas atrodas Zaķa zvaigznājā apmēram 19 gaismas gadu attālumā no Zemes. Brūnā pundura Gliese 229B masa ir no 20 līdz 75 Jupitera masām.
Viens no brūnās krāsas rašanās mehānismiempunduri ir līdzīgi planētu. Protoplanetārā diskā tā nomalē izveidojas brūns punduris. Nākamajā dzīves posmā apkārtējo zvaigžņu ietekmē viņi tiek iemesti vecāku zvaigznes apkārtējā telpā un veido lielu skaitu neatkarīgu objektu.
Tāpat kā parastās zvaigznes, arī brūni punduri varjāveido neatkarīgi no citiem objektiem. Tie var veidoties atsevišķi vai tiešā tuvumā citām zvaigznēm. 2015. gadā tika pētīta veidojošo brūno punduru grupa, un dažām no tām šajā procesā bija tādas pašas strūklas kā masīvākām zvaigznēm.
Atšķirībā no galvenās kārtas zvaigznēm,kuru minimālā virsmas temperatūra ir aptuveni 4000 K, brūno punduru temperatūra ir robežās no 300 līdz 3000 K. Atšķirībā no zvaigznēm, kuras pašas sakarst to iekšienē notiekošās kodoltermiskās kodolsintēzes dēļ, brūni punduri visu laiku pastāvīgi atdziest. dzīve, kamēr lielāks rūķis, jo lēnāk tas atdziest.
Brūno punduru īpašības, pāreja starpplanētas un zvaigznes pēc masas īpaši interesē astronomus. Gadu pēc šīs klases pirmā objekta atklāšanas brūno punduru atmosfērā tika atklātas laika parādības. Izrādījās, ka arī brūnajiem punduriem var būt savi pavadoņi.
Karstie Jupiters
Karstie Jupiteri ir eksoplanetu klase ar masuno Jupitera masas pakāpes (1,9⋅1027 kg). Atšķirībā no Jupitera, kas atrodas 5 ĀS attālumā. no Saules tipisks karstais Jupiters atrodas aptuveni 0,05 AU attālumā. no zvaigznes, tas ir, par vienu pakāpi tuvāk par Merkuru no Saules un par divām pakāpēm tuvāk par Jupiteru.
Karstie Jupiteri vienā reizē bija aizņemtiievērojama daļa no atklāto eksoplanetu saraksta, jo tās ir visvieglāk atklāt, jo tās rada ievērojamus īstermiņa traucējumus zvaigznes kustībā, ko var noteikt, mainot spektrālās līnijas.
Turklāt varbūtība, ka planēta paies garām zvaigznes diskam, ir diezgan liela, kas ļauj novērtēt planētas izmēru pēc zvaigznes spožuma samazināšanās.
Mākslinieciski attēlota karstā ārpussaules planēta XO-1 b
Raksturojums:
- Virsmas sasilšana līdz 1000-1500 K temperatūrai(un dažreiz līdz gandrīz 3000 K), pateicoties to tuvumam zvaigznei, rada papildu termisko izplešanos, tāpēc šādu planētu rādiusi ir lielāki nekā līdzīgu, bet atrodas lielākā attālumā no vecāku zvaigznes.
- Orbītas ekscentriskums parasti ir tuvu nullei, jo tas plūdmaiņu spēku ietekmē samazinās.
Tiek uzskatīts, ka tuvu zvaigznei nav pietiekamimateriāls planētu veidošanai. Visas šāda veida planētas tika izveidotas sistēmas ārējā daļā un pēc tam gāzes putekļu diska palēnināšanās dēļ migrēja uz centru.
Ir arī karsto Jupiteru apakšklase, ko sauc par īstermiņa karstajiem Jupiteriem. Tie ir “karsti-karsti” Jupiteri, tas ir, karstie Jupiteri, kas ir vistuvāk zvaigznēm.
Šādu planētu rotācijas periods ap zvaigzniir 1-2 dienas, un temperatūra bieži var sasniegt 2000 ° C (savukārt pašas zvaigznes virsmas temperatūra bieži vien tikai 2-3 reizes pārsniedz planētas virsmas temperatūru). Karstākais īslaicīgais karstais Jupiters (kā arī karstākā zināmā eksoplanēta) ir WASP-33 b.
Ļoti mazā attālumā līdz zvaigznei un ne pārākAr lielu planētas masu (mazāk nekā 2 Jupitera masas) planēta netiek pasargāta no sasilšanas ar tās gravitāciju, kas noved pie tās spēcīgas siltuma izplešanās un blīvuma samazināšanās līdz ārkārtīgi zemām vērtībām. Šāda planēta drīzāk ir gāzes mākonis nekā pilnvērtīga planēta, un to sauc par brīvu planētu.
Exoplanets
Eksoplaneta - planēta, kas atrodas ārpus Saulessistēmas. Ilgu laiku planētu noteikšanas problēma citu zvaigžņu tuvumā palika neatrisināta, jo planētas ir ārkārtīgi mazas un blāvas salīdzinājumā ar zvaigznēm, un pašas zvaigznes atrodas tālu no Saules (tuvākā atrodas 4,24 gaismas gadu attālumā). . Pirmās eksoplanetas tika atklātas pagājušā gadsimta astoņdesmito gadu beigās.
Tagad šādas planētas ir sākušas atklāt, pateicotiesprogresīvām zinātniskām metodēm, bieži vien līdz savu iespēju robežām. 2021. gada 6. janvārī ir ticami apstiprināta 4396 eksoplanetu esamība 3242 planētu sistēmās, no kurām 720 ir vairāk nekā viena planēta.
Uzticamu eksoplanētas kandidātu skaitsdaudz lielāks. Tātad Keplera projektam 2020. gada janvārī kandidātu bija par 2420 vairāk, bet TESS projektam 2020. gada janvārim - 1082 kandidāti, tomēr, lai iegūtu apstiprinātas planētas statusu, tie jāpārreģistrē, izmantojot zemes teleskopus.
Kopējais eksoplanetu skaits Piena galaktikāTiek lēsts, ka ceļš ir vismaz 100 miljardi, no kuriem 5 līdz 20 miljardi, iespējams, ir "zemei līdzīgi". Turklāt saskaņā ar pašreizējām aplēsēm aptuveni 34% Saulei līdzīgu zvaigžņu apdzīvojamajā zonā ir planētas, kas ir salīdzināmas ar Zemi.
Kopējais planētu skaits ārpus Saules sistēmas,kas līdzinās Zemei un tika atklāts no 2016. gada augusta, ir 216. 2020. gada oktobra beigās zinātnieki aprēķināja kopējo iespējami apdzīvojamo eksoplanetu skaitu Piena Ceļa galaktikā, to skaits ir aptuveni 300 miljoni.
Lielākā daļa atvērto eksoplanetutiek atklāti, izmantojot dažādas netiešās noteikšanas metodes, nevis vizuālo novērošanu. Lielākā daļa zināmo eksoplanētu ir gāzes milži un vairāk līdzinās Jupiteram, nevis Zemei. Tas ir saistīts ar ierobežotajām noteikšanas metodēm (īslaicīgas masīvas planētas ir vieglāk atklāt).
Eksoplanētu atklāšanas hronoloģijas animācija.Punkta krāsa norāda atvēršanas metodi. Horizontālā ass ir pusvadošās ass lielums. Vertikālā ass ir masa. Salīdzinājumam - Saules sistēmas planētas ir iezīmētas baltā krāsā
Zinātnieki prognozē, ka tikai galaktikāPiena ceļš (kur atrodas mūsu planēta Zeme), saskaņā ar jaunākajiem datiem, to skaits ir aptuveni 300 miljoni. Apdzīvotas planētas nozīmē mikrobu, augu un dzīvnieku klātbūtni uz tiem, bet ne vienmēr civilizācijas vai citu saprātīgu dzīvi.
Zinātnieku aprēķini ir parādījuši, ka, ja nākamajāgadu desmitiem, tiks atklāta vismaz viena planēta ar iespējamām dzīvības pēdām, tas nozīmēs, ka mūsu galaktikā ir arī citas līdzīgas pasaules ar varbūtību 95-97%.
Eksoplanetu atklāšana ļāva astronomiem to izdarītsecinājums: planētu sistēmas ir izplatīta parādība kosmosā. Joprojām nav vispārpieņemtas planētu veidošanās teorijas, taču tagad, kad ir iespējams apkopot statistiku, situācija šajā jomā mainās uz labo pusi.
Lielākā daļa atklāto sistēmu ir ļoti atšķirīgasno saules - visticamāk, tas ir saistīts ar izmantoto metožu selektivitāti (vienkāršākais veids īslaicīgu masīvu planētu noteikšanai). Vairumā gadījumu planētas, kas līdzīgas Zemei un kuru izmērs ir mazāks (pašlaik 2012. gada augusts), var noteikt tikai ar tranzīta metodi.
Kādi ir jaunās Romas teleskopu programmas mērķi?
Tā kā metode palīdz atklāt patmazas planētas ar plašu orbītu diapazonu, zinātnieki sagaida jaunā teleskopa pētījumu, lai atklātu gandrīz visu mūsu Saules sistēmas planētu analogus. Un arī eksotiskākas pasaules - milzu planētas sīkajās orbītās, kas pazīstamas kā karstie Jupiteri, un tā sauktās "izgāzušās zvaigznes" - brūni punduri.
Iepriekšējās planētu medību misijaspirmkārt, viņi meklēja jaunas pasaules salīdzinoši tuvu mums, vairāku tūkstošu gaismas gadu attālumā. Tuvā tuvumā ir iespējama detalizētāka izpēte. Tomēr astronomi uzskata, ka ķermeņu izpēte, kas atrodas tuvu mūsu galaktikas kodolam, varētu sniegt jaunu ieskatu par to, kā attīstās planētu sistēmas.
Atšķirībā no zvaigznēm galaktikas diskā, kasatrodas ērtā attālumā viens no otra, zvaigznes kodola tuvumā ir daudz blīvākas. Romāns varēja saprast, vai šī ciešā zvaigžņu izkārtojums ietekmē planētu orbītas. Ja zvaigzne iet garām planētu sistēmai, tās gravitācija varētu izstumt planētas no parastajām orbītām.
Supernovas arī biežāk sastopamas centra tuvumāgalaktikas. Šie katastrofālie notikumi ir tik intensīvi, ka var radīt jaunus elementus, kas izdalās vidē, kad eksplodējošās zvaigznes mirst. Astronomi uzskata, ka tas varētu ietekmēt planētu veidošanos.
Pasaulju atrašana šajā reģionā var palīdzēt mums uzzināt vairāk par faktoriem, kas ietekmē planētu veidošanos.
Kad sāks darboties teleskops?
Romas kosmiskais teleskops jau saņēmis zaļo gaismuizstrādei un testēšanai. Tomēr, visticamāk, tas sāksies tikai pēc 2021. gada gadā, jo NASA plāno koncentrēt savu uzmanību un budžetu, lai vispirms pabeigtu Džeimsa Veba kosmosa teleskopu, kuru plānots palaist 2021. gadā.
Lasīt vairāk:
Aborts un zinātne: kas notiks ar bērniem, kas dzemdēs
Radari ir atraduši pēdējo Tlingitas fortu Aļaskā. Viņi viņu meklēja vairāk nekā 100 gadus
Trešdaļa no tiem, kuri ir atveseļojušies pēc COVID-19, atgriežas slimnīcā. Katru astoto - nomirst