Миссия CHEOPS
CHEOPS расшифровывается как CHaracterising ExOPlanetSatellite (спутник, характеризирующий экзопланеты
Kunstnerens inntrykk av CHEOPS. Kreditt: © ESA / ATG medialab
Hva er Exoplanet Transit Method?
Eksoplaneter ble først oppdaget i 1995to sveitsiske astronomer, Michel Mayor og Didier Kelos, som ble tildelt Nobelprisen i fjor for denne oppdagelsen. Transittmetoden gjør det mulig å oppdage og studere eksoplaneter. Teleskoper måler utstrålingen av stjerner for å bekrefte tilstedeværelsen av planeter rundt stjernen. Faktum er at med hver gang på planeten foran stjernen, oppstår mørkere. Sykliske lysendringer viser passasjen til en planet mellom jorden og stjernen.
У НАСА есть собственный спутник, который создан для обнаружения экзопланет транзитным методом — TESS. Это космический телескоп, предназначенный для открытия экзопланет транзитным методом, разработан Массачусетским технологическим институтом в рамках Малой исследовательской программы НАСА. Запущен в 18 апреля 2018 года. В августе 2020 года TESS успешно завершил свою миссию.
Миссия CHEOPS от ЕКА, в свою очередь, это первая миссия, посвященная изучению ярких близлежащих звезд, которые, как уже известно, содержат экзопланеты, с целью проведения высокоточных наблюдений размеров планеты, когда она проходит перед своей звездой. CHEOPS будет сосредоточен на планетах в диапазоне размеров от суперземли до Нептуна, а его данные позволят определить объемную плотность планет. Это станет первым шагом к пониманию этих инопланетных миров.
Første misjonsindikatorer
Etter lansering i bane, satellitten umiddelbartmottok lovende observasjoner av kjente stjerner med eksoplaneter. Allerede i januar laget CHEOPS de første bevisst uskarpe bildene av stjernene. Bevisst defokusering er kjernen i oppdragets observasjonsstrategi, som forbedrer målenøyaktigheten ved å distribuere lys fra fjerne stjerner over mange av dets detektorpiksler.
Nøyaktighet er nøkkelen til dagens forskningeksoplaneter. Mer enn 4000 oppdagede planeter er kjent for å bane andre stjerner enn solen. En viktig fortsettelse av studien av disse verdenene er å bestemme planetene, som indikerer begrensningene for deres struktur, dannelse og evolusjon.
Oppdraget til Cheops er nettopp å bestemmeegenskaper ved eksoplaneter ved å måle størrelsen nøyaktig. Før en kunngjøring var beredt for dette oppdraget, måtte en liten satellitt på 1,5 meter i størrelse imidlertid gjennomgå et stort antall tester.
Viktige tester "Cheops"
Med den første serien med flyprøver utført iFra januar til februar begynte misjonens eksperter å analysere responsen fra satellitten, særlig teleskopet og detektoren, i virkelige romforhold. Fra mars har CHEOPS fokusert på godt studerte stjerner.
Чтобы измерить, насколько хорошо работает CHEOPS, нам сначала нужно было наблюдать звезды, свойства которых хорошо известны, звезды с «хорошим поведением» — отобранные вручную, они должны были быть стабильными и без признаков активности.
Кейт Исаак, научный сотрудник проекта Хеопса в ЕКА
Denne tilnærmingen har tillatt lagene til ESA, konsortietoppdrag og Airbus Spain - hovedentreprenøren - for å sikre at satellitten er så nøyaktig og stabil som nødvendig for å oppnå sine ambisiøse mål.
Innen to uker etter lansering i baneCHEOPS observerte to eksoplanetstjerner da de "passerte" foran vertsstjernen og blokkerte noe av stjernelyset. Oppdraget ble opprettet for å observere transittene fra kjente eksoplaneter - for å måle størrelsen på planeter med enestående nøyaktighet, samt for å bestemme dens tetthet ved å kombinere disse resultatene med uavhengige målinger av massene.
Et av målene var HD 93396, en underkjempeden gule stjernen, som ligger 320 lysår unna, er litt kaldere og tre ganger størrelsen på solen vår. Fokus for observasjonene var KELT-11b, en klumpete bensinplanet som var omtrent 30% større enn Jupiter i bane som er mye nærmere stjernen enn Merkur er solen.
© ESA
Lyskurven til denne stjernen viser en klardip forårsaket av den åtte timers passering av KELT-11b. Basert på disse dataene bestemte forskere veldig nøyaktig planetens diameter: 181600 km - med en feil på litt under 4300 km.
Хеопс распознал первую кривую блеска экзопланеты. © ESA
Målingene tatt av CHEOPS viste seg å være fem gangermer nøyaktig enn målinger fra jorden. Willie Benz, hovedetterforsker for misjonskonsortiet og professor i astrofysikk ved Universitetet i Bern, sa: "Dette gir oss en ide om hva vi kan oppnå med CHEOPS i de kommende månedene og årene."
Den første oppdagelsen av "Cheops"
CHEOPS оправдал ожидания ученых уже через несколько месяцев. Недавно наблюдения с помощью этого космического телескопа позволили выявить детали экзопланеты WASP-189b — одной из самых экстремальных известных планет.
Через восемь месяцев после запуска космического телескопа CHEOPS была выпущена первая научная публикация с использованием данных CHEOPS. Используя данные CHEOPS, ученые недавно провели подробное исследование экзопланеты WASP-189b. Результаты исследования приняты для публикации в журнале Astronomy & Astrophysics. «Эти наблюдения демонстрируют, что CHEOPS полностью оправдывает высокие ожидания в отношении своей производительности» — заявил Бенц.
En av de mest ekstreme planetene i universet
WASP-189b, CHEOPS Observation Target, presentererer en exoplanet som kretser rundt HD 133112, en av de hotteste stjernene noensinne som har et planetarisk system. "WASP-189-systemet er 322 lysår unna i konstellasjonen Vekten," forklarer Monica Lendl, hovedforfatter av studien ved Universitetet i Genève og medlem av PlanetS National Center of Competence.
Чем так интересна WASP-189b?
Objekt WASP-189b er spesielt interessant fordi deten gassgigant som kretser veldig nær foreldrestjernen. Det tar mindre enn tre dager å fly rundt stjernen og er 20 ganger nærmere stjernen enn Jorden er solen. Planeten er mer enn 1,5 ganger størrelsen på Jupiter, den største planeten i solsystemet.
Планетные объекты, такие как WASP-189b, очень экзотичны. У них есть постоянная дневная сторона, которая всегда освещена светом звезды, и, соответственно, постоянная ночная сторона. Это означает, что климат на такой планете полностью отличается от климата газовых гигантов — Юпитера и Сатурна — в нашей Солнечной системе. Ученые также оценили температуру WASP-189b в 3200 градусов по Цельсию. Такие планеты называются «сверхгорячими юпитерами». Железо при такой высокой температуре плавится и даже становится газообразным.
«Этот объект — одна из самых экстремальных планет, которые мы знаем», — подчеркивает Лендл.
WASP 189 Informasjonsgrafikk. © ESA
Hvilke målinger ble tatt for å studere planeten?
Problemet er at forskere ikke kan se seg selv.planeten fordi den er for langt fra jorden og for nær foreldrestjernen. Som en konsekvens må astronomer stole på indirekte metoder.
For å gjøre dette bruker CHEOPS høy presisjonlysstyrkemålinger: når en planet passerer foran stjernen sin, det vil si at den gjør en transitt, virker stjernen svakere i kort tid. Selvfølgelig sett fra jorden.
Художественное впечатление о WASP-189 © ESA
Siden eksoplaneten WASP-189b er nærtil stjernen og dens dagtid er så lyst at forskere har målt til og med det "fraværende" lyset når planeten passerer bak stjernen - det vil si under en formørkelse. Forskergruppen observerte flere av disse WASP-189b-formørkelsene ved hjelp av CHEOPS. Planeten ser ikke ut til å reflektere mye stjernelys. I stedet absorberes det meste av stjernelyset av planeten, varmer det opp og får det til å skinne.
Forskere mener imidlertid at planeten ikke er detveldig reflekterende da det ikke er skyer på dagtid. Og dette er ikke overraskende - teoretiske modeller sier at skyer ikke kan dannes ved så høye temperaturer.
I tillegg har forskere funnet ut at passasjengassgiganten foran stjernen asymmetrisk. Dette skjer når en stjerne har lysere og mørkere områder på overflaten. Takket være CHEOPS-dataene kan forskere konkludere med at selve stjernen roterer og så raskt at formen er ganske ellipsoid snarere enn sfærisk. Stjernen strekkes ut ved ekvator.
Hva er bunnlinjen?
Stjernen som WASP-189b kretser rundt,veldig forskjellig fra solen. Det er betydelig større og mer enn 2000 grader varmere. Fordi det er så varmt, ser stjernen ut som blå i stedet for gulhvit.
Известно, что всего несколько планет вращаются вокруг таких горячих звезд, и эта система на сегодняшний день является самой яркой. Как следствие, она является и ориентиром для дальнейших исследований. «Мы ожидаем дальнейших впечатляющих открытий экзопланет благодаря наблюдениям с CHEOPS. Следующие статьи уже находятся в стадии подготовки», — заключает главный исследователь консорциума миссии.
Les også
Dommedagsbreen viste seg å være farligere enn forskere trodde. Vi forteller det viktigste
Studie: katter kan imitere mennesker
På sykdomsdag 3 mister de fleste COVID-19 pasienter luktesansen og lider ofte av en rennende nese