Cassini Approaches Saturn

VIDIO ZDES

Именно так будет выглядеть ночное небо над нашей планетой, когда галактика Андромеды (слева) начнет сталкиваться с Млечным Путем. Сегодня астрономы могут предсказать, как будет выглядеть галактическое столкновение, даже если оно ожидается только через 4 миллиарда лет. Источник: НАСА/ЕСА.

С помощью мощного «зрения» космического телескопа НАСА «Хаббл» две группы ученых обнаружили слабые сигнатуры воды в атмосфере пяти удаленных планет. Ранее сообщалось о присутствии воды в атмосфере нескольких экзопланет, обращающихся вокруг звезд за пределами нашей Солнечной системы, но в этом исследовании впервые...

С помощью мощного «зрения» космического телескопа НАСА «Хаббл» две группы ученых обнаружили слабые сигнатуры воды в атмосфере пяти удаленных планет.

Ранее сообщалось о присутствии воды в атмосфере нескольких экзопланет, обращающихся вокруг звезд за пределами нашей Солнечной системы, но в этом исследовании впервые убедительно (с большой степенью достоверности) измерены и сопоставлены профили и интенсивности этих сигнатур на примере нескольких миров.

Хотя экзопланеты находятся слишком далеко от нас, чтобы можно было получить их изображения, все же существует возможность детально исследовать их размеры, структуру и атмосферный состав. Этот видеоматериал поясняет, как ученым удалось исследовать данные характеристики.
Автор изображения: Центр космических полетов имени Годдарда, НАСА/ЕКА/ «Хаббл»

Пять планет – WASP-17b, HD209458b, WASP-12b, WASP-19b и XO-1b – обращаются на близком расстоянии от своих звезд. Интенсивность сигнатур воды у них различна. Самые сильные сигналы наблюдались у WASP-17b, планеты с чрезвычайно «раздутой» атмосферой, и HD209458b. Сигнатуры, зарегистрированные у остальных трех планет WASP-12b, WASP-19b и XO-1b, также указывали на присутствие воды.

«Мы были абсолютно уверены, что видим сигнатуру воды в спектрах атмосфер нескольких планет»,– рассказывает Ави Мэнделл (Avi Mandell), ученый, занимающийся изучением планет, из Центра космических полетов имени Годдарда, НАСА, в Гринбелте, штат Мэриленд, а также ведущий автор статьи, опубликованной сегодня в журнале Astrophysical Journal, в которой представлены новые данные о планетах WASP-12b, WASP-17b и WASP-19b. «Данная работа реально позволяет сравнить содержание воды (в количественном соотношении) в атмосфере разных типов экзопланет, например, более горячих планет в сравнении с более холодными».

Исследования вошли в виде отдельной части в общее исследование атмосфер экзопланет, выполненное под руководством Л. Дрейка Деминга (L. Drake Deming) из Университета штата Мэриленд в Колледж-Парке. Обе группы использовали в своих исследованиях широкоугольную камеру 3, установленную на космическом телескопе «Хаббл», с целью подробного изучения процесса поглощения излучения, проходящего через атмосферу планет. Наблюдения проводились в инфракрасном диапазоне длин волн, в котором будет обнаруживаться сигнатура воды, если, конечно, вода присутствует. Группы ученых сравнивали формы и интенсивности профилей поглощения, и неизменная картина сигнатур внушала уверенность в том, что они видят воду. Наблюдения демонстрируют постоянное безукоризненное качество работы телескопа «Хаббл» при исследовании экзопланет.

Ученые НАСА обнаружили слабые сигнатуры воды в атмосферах пяти удаленных планет, обращающихся вокруг трех разных звезд. Все пять планет были видны нечетко. На этой иллюстрации виден свет, идущий от звезды, освещающий атмосферу планеты.
Автор изображения: Центр космических полетов имени Годдарда, НАСА

«На самом деле, обнаружить атмосферу у экзопланеты – это необычайно трудное дело. Но мы смогли выделить очень чистый сигнал, и это вода»,– констатирует Деминг, группа которого представила полученные результаты для планет HD209458b и XO-1b в статье, опубликованной в выпуске того же журнала от 10 сентября. Группа ученых, возглавляемая Демингом, применила новую методику с более продолжительным временем экспонирования, что существенно повысило чувствительность проводимых измерений.

Чтобы определить, какие элементы входят в состав атмосферы экзопланеты , астрономы наблюдают прохождение планеты по диску ее материнской звезды и отмечают, на каких длинах волн излучение проходит беспрепятственно, а на каких – частично поглощается.
Автор изображения: Центр космических полетов имени Годдарда, НАСА

Все сигналы воды были менее четко выражены, чем предполагалось, поэтому у ученых появились подозрения, что это может быть связано с тем, что слой мглы или пыли закрывает каждую из пяти планет. Такая мгла вполне может уменьшить интенсивность всех сигналов, поступающих из атмосферы, подобно тому, как туман делает цвета на фотографии более приглушенными. Причем мгла изменяет профили сигналов воды и других важных молекул характерным образом.

Пять планет являются «горячими юпитерами», массивными мирами, которые обращаются вокруг своих материнских звезд на достаточно близком от них расстоянии. Поначалу исследователи удивились, что все пять звезд видны нечетко. Но Деминг и Мэнделл отметили, что другие исследователи ведут поиск свидетельств, доказывающих присутствие тумана вокруг экзопланет.

«Эти исследования в сочетании с другими наблюдениями, проводимыми с использованием телескопа «Хаббл», демонстрируют нам, что обнаруживается поразительно большое число систем, сигнал воды у которых либо ослаблен, либо полностью отсутствует»,– утверждает Хизер Натсон (Heather Knutson) из Калифорнийского технологического института, соавтор статьи, представленной Демингом. «Это дает основания предположить, что облачность или присутствие мглы в атмосфере, на самом деле, является довольно распространенным явлением для горячих юпитеров».

Высокоэффективная широкоугольная камера 3 телескопа «Хаббл» – одна из немногих камер, способных «всматриваться» в атмосферы экзопланет, удаленных от нас на расстояния порядка нескольких триллионов миль. Эти представляющие исключительный интерес исследования могут проводиться только в том случае, если планеты зафиксированы в момент их прохождения (транзитов) по диску своих материнских звезд. Исследователи могут идентифицировать газы в атмосфере планеты, устанавливая, на каких длинах волн излучение звезды пропускается средой, через которую оно проходит, а на каких – частично поглощается. Текст опубликован в пресс-релизе штаб-квартиры НАСА под номером 13-324.

Ссылка

САЙТ ТЕЛЕСКОП "HUBBLE"