Mai multe despre telescopul roman și misiune
NASA a numit oficial următorul său receptor „Hubble”. Anterior
Telescopul spațial roman ar trebui să fie lansat înmijlocul anilor 2020 ca succesor al îmbătrânirii Hubble. În ciuda faptului că sunt echipate cu o oglindă de aceeași dimensiune - 2,4 m lățime, noul telescop folosește un instrument cu unghi larg pentru a studia o secțiune a cerului care este de 100 de ori mai mare decât ceea ce poate captura Hubble.
Când observăm universul în infraroșuTelescopul spațial roman va avea mai multe ținte principale. Primul este de a căuta și studia exoplanetele folosind spectroscopia și un instrument experimental de coronografie pentru a obține imagini cu contrast ridicat ale acestor lumi.
De asemenea, explorează energia întunecată, misterioasăo forță care pare să provoace accelerarea expansiunii universului. Telescopul spațial roman poate ajuta, de asemenea, la studierea materiei întunecate și a unei game de alte subiecte astrofizice.
Ce va studia telescopul?
Oamenii de știință japonezi și americani au calculat astaTelescopul spațial roman Nancy Grace de la NASA va găsi aproximativ 10 Jupiteri fierbinți și 30 de pitice maro mai aproape de centrul galaxiei, folosind efectul lentilei gravitaționale.
În primul rând, telescopul va folosimetoda de microlensare gravitațională. Esența metodei este următoarea: atunci când un obiect masiv, cum ar fi o stea, trece prin fața unei stele mai îndepărtate (față de telescop), lumina de la steaua mai îndepărtată va fi refractată.
Ca rezultat, obiectul mai apropiat acționează ca.lentilă naturală, mărind lumina de la steaua de fundal. Planetele care orbitează o stea lentilă pot produce un efect similar la o scară mai mică, astfel încât astronomii își propun să le detecteze analizând lumina unei stele mai îndepărtate.
Deoarece metoda ajută la detectarea uniformăplanetele mici, cu o gamă largă de orbite, oamenii de știință se așteaptă ca un sondaj al noului telescop să dezvăluie analogi ai aproape tuturor planetelor din sistemul nostru solar. Și, de asemenea, lumi mai exotice - planete uriașe pe orbite minuscule cunoscute sub numele de Jupiteri fierbinți și așa-numitele „stele eșuate” - pitici maronii.
Pitici maronii
Piticele brune sunt obiecte substelare (cu mase cuprinse între 0,012 și 0,0767 mase solare sau, respectiv, între 12,57 și 80,35 mase Jupiter).
Ca și în stele, reacțiile termonucleare au loc în ele.fuziunea nucleară pe nucleele elementelor ușoare (deuteriu, litiu, beriliu, bor), dar, spre deosebire de stelele secvenței principale, contribuția la eliberarea de căldură a acestor stele din fuziunea nucleară a nucleilor de hidrogen (protoni) este nesemnificativă.
La piticii maronii, spre deosebire de stelele principalesecvență, nu există, de asemenea, straturi sferice de transfer de energie radiantă - transferul de căldură în ele se efectuează numai datorită convecției turbulente, care determină omogenitatea compoziției lor chimice peste adâncime.
Pitic maro (obiect mai mic) care se roteșteîn jurul stelei Gliese 229, care se află în constelația Hare la aproximativ 19 ani lumină de Pământ. Pitica maro Gliese 229B are o masă de 20 până la 75 de mase de Jupiter.
Unul dintre mecanismele de origine ale maropiticii sunt asemănători cu cei planetari. O pitică maro se formează într-un disc protoplanetar de la periferia sa. În etapa următoare a vieții lor, sub influența stelelor înconjurătoare, sunt aruncați în spațiul înconjurător al stelei părinte și formează o populație mare de obiecte independente.
La fel ca stelele obișnuite, piticii maronii potsă se formeze independent de alte obiecte. Se pot forma individual sau în imediata apropiere a altor stele. În 2015, a fost studiat un grup de pitici maronii care formau, iar unii dintre ei au prezentat aceleași jeturi ca stelele mai masive din proces.
Spre deosebire de stelele secvenței principale,temperatura minimă a suprafeței fiind de aproximativ 4000 K, temperatura piticelor brune se situează în intervalul de la 300 la 3000 K. Spre deosebire de stele, care se încălzesc datorită fuziunii termonucleare care are loc în interiorul lor, piticele brune se răcesc constant pe tot parcursul lor viață, în timp ce cu cât piticul este mai mare, cu atât se răcește mai lent.
Proprietățile piticilor maronii, de tranziție întreplanetele și stelele în masă prezintă un interes deosebit pentru astronomi. La un an de la descoperirea primului obiect din această clasă, fenomenele meteo au fost descoperite în atmosferele piticilor bruni. S-a dovedit că piticii maronii pot avea și ei propriile lor luni.
Jupiteri fierbinți
Jupiterii fierbinți sunt o clasă de exoplanete cu masăde ordinul masei lui Jupiter (1,9⋅1027 kg). Spre deosebire de Jupiter, care se află la 5 UA distanță. de la Soare, un Jupiter fierbinte tipic este situat la o distanță de aproximativ 0,05 UA. de la stea, adică cu un ordin de mărime mai aproape decât Mercur de Soare și cu două ordine de mărime mai aproape decât Jupiter.
Jupiteri fierbinți ocupați la un moment dato pondere semnificativă a listei exoplanetelor descoperite, deoarece sunt cele mai ușor de detectat, deoarece introduc perturbări vizibile de scurtă perioadă în mișcarea stelei, care pot fi detectate prin deplasarea liniilor spectrale.
În plus, probabilitatea ca o planetă să treacă prin fața discului stelei este destul de mare, ceea ce face posibilă estimarea dimensiunii planetei prin scăderea luminozității stelei.
Reprezentarea artistică a planetei extrasolare fierbinți XO-1 b
caracteristici:
- Încălzirea suprafeței la o temperatură de 1000-1500 K(și uneori până la aproape 3000 K), datorită apropierii lor de stea, determină o expansiune termică suplimentară, astfel încât razele unor astfel de planete sunt mai mari decât cele ale celor similare, dar situate la o distanță mai mare de steaua părinte.
- Excentricitatea orbitei este de obicei aproape de zero pe măsură ce scade din cauza forțelor mareelor.
Se crede că în apropierea stelei în sine nu este suficientmaterial pentru formarea planetelor. Toate planetele de acest tip s-au format în partea exterioară a sistemului și apoi au migrat spre centru din cauza decelerării din discul de gaz-praf.
Există, de asemenea, o subclasă de Jupiter fierbinte numită Jupiter fierbinte de scurtă perioadă. Sunt Jupiteri „fierbinți”, adică Jupiteri fierbinți cei mai apropiați de stele.
Perioada de rotație a acestor planete în jurul steleieste de 1-2 zile, iar temperatura poate ajunge adesea la 2000 ° C (în timp ce temperatura suprafeței stelei în sine este adesea de doar 2-3 ori mai mare decât temperatura suprafeței planetei). Cea mai fierbinte perioadă scurtă Jupiter fierbinte (precum și cea mai fierbinte exoplanetă cunoscută) este WASP-33 b.
La o distanță foarte mică de stea și nu foarteo masă mare a planetei (mai puțin de 2 mase de Jupiter) planeta nu este împiedicată să se încălzească prin gravitația sa, ceea ce duce la o expansiune termică puternică și la o scădere a densității la valori extrem de scăzute. O astfel de planetă este mai mult un nor de gaz decât o planetă cu drepturi depline și se numește o planetă liberă.
exoplanete
Exoplaneta - o planetă situată în afara soareluisisteme. Multă vreme, problema detectării planetelor din apropierea altor stele a rămas nerezolvată, deoarece planetele sunt extrem de mici și slabe în comparație cu stelele, iar stelele în sine sunt departe de Soare (cea mai apropiată este la o distanță de 4,24 ani lumină) . Primele exoplanete au fost descoperite la sfârșitul anilor 1980.
Acum astfel de planete au început să fie descoperite datoritămetode științifice avansate, adesea la limita capacităților lor. Începând cu 6 ianuarie 2021, existența a 4.396 de exoplanete a fost confirmată în mod fiabil în 3.242 de sisteme planetare, dintre care 720 au mai mult de o planetă.
Numărul de candidați exoplaneta de încrederemult mai mare. Deci, pentru proiectul Kepler din ianuarie 2020, au existat încă 2.420 de candidați, iar pentru proiectul TESS pentru ianuarie 2020, 1.082 de candidați, cu toate acestea, pentru a obține statutul de planete confirmate, trebuie să fie reînregistrați folosind telescoape de la sol.
Numărul total de exoplanete din Galaxia LacteeCalea este estimată a fi de cel puțin 100 de miliarde, dintre care 5 până la 20 de miliarde sunt posibil „asemănătoare Pământului”. De asemenea, conform estimărilor actuale, aproximativ 34% dintre stelele asemănătoare Soarelui au planete comparabile cu Pământul în zona lor de locuit.
Numărul total de planete în afara sistemului solar,asemănător Pământului și descoperit în august 2016, este 216. La sfârșitul lunii octombrie 2020, oamenii de știință au calculat numărul total de exoplanete locuibile din galaxia Căii Lactee, numărul acestora este de aproximativ 300 de milioane.
Marea majoritate a exoplanetelor deschisedetectate folosind mai multe tehnici de detectare indirectă, mai degrabă decât observarea vizuală. Majoritatea exoplanetelor cunoscute sunt giganți gazoși și seamănă mai mult cu Jupiter decât cu Pământul. Acest lucru se datorează metodelor limitate de detectare (planetele masive pe perioadă scurtă sunt mai ușor de detectat).
Animația cronologiei descoperirii exoplanetelor.Culoarea punctului indică metoda de deschidere. Axa orizontală are dimensiunea semiaxei majore. Axa verticală este masa. Pentru comparație, planetele sistemului solar sunt marcate în alb
Oamenii de știință prezic asta doar în galaxieCalea Lactee (unde se află planeta noastră Pământ), conform ultimelor date, numărul lor este de aproximativ 300 de milioane. Planete locuite înseamnă prezența microbilor, plantelor și animalelor pe ele, dar nu neapărat civilizații sau altă viață inteligentă.
Calculele oamenilor de știință au arătat că dacă în următorulzeci de ani, cel puțin o planetă cu posibile urme de viață va fi descoperită, acest lucru va însemna că există alte lumi similare în galaxia noastră cu o probabilitate de 95-97%.
Descoperirea exoplanetelor a permis astronomilor să facăconcluzie: sistemele planetare sunt un fenomen comun în spațiu. Nu există încă o teorie general acceptată a formării planetelor, dar acum că este posibil să rezumam statisticile, situația în acest domeniu se schimbă în bine.
Majoritatea sistemelor detectate sunt foarte diferitedin solar - cel mai probabil, acest lucru se datorează selectivității metodelor utilizate (cel mai simplu mod de a detecta planete masive de scurtă durată). În majoritatea cazurilor, planete similare Pământului și de dimensiuni mai mici, în acest moment (august 2012), pot fi detectate numai prin metoda de tranzit.
Care sunt obiectivele noului program de telescop roman?
Deoarece metoda ajută la detectarea uniformăplanetele mici, cu o gamă largă de orbite, oamenii de știință se așteaptă ca un sondaj al noului telescop să dezvăluie analogi ai aproape tuturor planetelor din sistemul nostru solar. Și, de asemenea, lumi mai exotice - planete uriașe pe orbite minuscule cunoscute sub numele de Jupiteri fierbinți și așa-numitele „stele eșuate” - pitici maronii.
Misiuni anterioare de vânătoare de planete înîn primul rând, căutau lumi noi relativ apropiate de noi, la o distanță de până la câteva mii de ani lumină. Apropierea apropiată face posibil un studiu mai detaliat. Cu toate acestea, astronomii cred că studierea corpurilor apropiate de miezul galaxiei noastre ar putea oferi noi informații despre modul în care evoluează sistemele planetare.
Spre deosebire de stelele de pe discul galaxiei, caresunt la distanțe confortabile între ele, stelele din apropierea nucleului sunt mult mai dense. Roman și-ar putea da seama dacă acest aranjament strâns al stelelor afectează orbitele planetelor. Dacă o stea trece aproape de un sistem planetar, gravitația sa ar putea împinge planetele din orbita lor normală.
Supernovele sunt, de asemenea, mai frecvente în apropierea centruluigalaxii. Aceste evenimente catastrofale sunt atât de intense încât pot crea elemente noi care sunt eliberate în mediu atunci când stelele care explodează mor. Astronomii cred că acest lucru ar putea influența formarea planetelor.
Găsirea lumilor în această regiune ne poate ajuta să aflăm mai multe despre factorii care influențează formarea planetară.
Când va începe să funcționeze telescopul?
Telescopul Spațial Roman a primit deja undă verdepentru dezvoltare și testare. Cu toate acestea, cel mai probabil acest lucru va începe abia după 2021 anul pentru că NASA intenționează să își concentreze atenția și bugetul pe finalizarea telescopului spațial James Webb, care este programat să fie lansat în 2021.
Citeste mai mult:
Avortul și știința: ce se va întâmpla cu copiii care vor naște
Radarele au găsit ultimul fort Tlingit din Alaska. Îl caută de peste 100 de ani
O treime dintre cei care și-au revenit din COVID-19 se întorc la spital. La fiecare opt - moare