„NASA TESS“ misija: ką žinoti apie „Exoplanets“ paiešką

Jau šimtmečius žmonės suvokė, ar kitos Žemės gali skristi tolimomis žvaigždėmis. Galbūt kai kurie iš šių svetimų pasaulių turėtų keistą gyvenimo formą arba turi unikalią ir pasakojančią istoriją ar ateitį. Tačiau tik 1995 m. Astronomai pastebėjo pirmas planetas, besisukančias saulėje esančių žvaigždžių ribose už mūsų saulės sistemos.

Visų pirma per pastarąjį dešimtmetį planetų, žinomų orbitoje esančių tolimų žvaigždžių, skaičius išaugo nuo mažiau nei 100 iki daugiau nei 2000, o dar 2 000 galbūt planuoja laukti patvirtinimo. Dauguma šių naujų atradimų atsirado dėl vieno tikslo - NASA „Kepler“ misijos.

„Kepler“ yra erdvėlaivis, kuriame yra 1 metrų teleskopas, kuris apšviečia 95 megapikselių skaitmeninį fotoaparatą, kurio dydis yra slapukas. Prietaisas aptiko nedidelius 150 000 tolimų žvaigždžių ryškumo skirtumus, ieškodamas planetos signalinio ženklo, blokuojančio židinio dalį, kai jis perėjo per teleskopo regėjimo liniją. Tai taip jautri, kad ji galėtų aptikti skraidančią aplink Čikagoje esančią gatvės apšvietimą nuo orbitos virš Žemės. Jis gali pamatyti žvaigždes purtyti ir vibruoti; jis gali matyti žvaigždžių taškus ir iškraipymus; ir, esant palankioms situacijoms, ji gali pamatyti mažas planetų kaip mėnulį.

Keplerio tūkstančiai atradimų revoliucija mūsų supratimą apie planetas ir planetines sistemas. Tačiau dabar kosminis laivas išsiliejo nuo hidrazino kuro ir oficialiai išėjo į pensiją. Laimei, planetos medžiotojai, NASA TESS misija pradėta balandžio mėnesį ir perims exoplanet paiešką.

Keplerio istorija

Keplerio misiją 1980 m. Pradžioje sukūrė NASA mokslininkas Bill Borucki, vėliau padėjęs Davidas Kochas. Tuo metu nebuvo žinomų planetų už Saulės sistemos ribų. Kepleris galiausiai buvo surinktas 2000-aisiais ir pradėtas 2009 m. Kovo mėn. Aš prisijungiau prie „Kepler“ mokslo komandos 2008 m.

Iš pradžių buvo numatyta, kad misija truks trejus su puse metų ir galėjo būti pratęsta tiek, kiek tęsėsi degalai, fotoaparatai ar erdvėlaiviai. Praėjus laikui, fotoaparato dalys pradėjo žlugti, tačiau misija išliko. Tačiau 2013 m., Kai sustojo du iš keturių stabilizuojančių giroskopų (techniškai „reakcijos ratai“), pradinė Keplerio misija veiksmingai baigėsi.

Net ir tada, kai kuri nors išradingumu, NASA galėjo naudoti atspindėtą šviesą nuo saulės, kad padėtų valdyti erdvėlaivį. Misija buvo sugrąžinama kaip K2 ir toliau ieškojo planetų dar pusę dešimtmečio. Dabar, kai degalų matuoklis yra tuščias, planetos medžioklės verslas nusileidžia, o erdvėlaivis bus paliktas saulės sistemoje. Galutinis plano kandidatų iš pradinės misijos katalogas buvo baigtas praėjusių metų pabaigoje, o paskutiniai K2 stebėjimai apvyniojami.

Keplerio mokslas

Spaudžiant, kokias žinias galime gauti iš šių duomenų, ir toliau bus daug metų, tačiau tai, ką matėme iki šiol, nustebino mokslininkus visame pasaulyje.

Mes matėme kai kurias planetas, kurios tik keletą valandų orbituoja savo šeimininko žvaigždes ir yra tokios karštos, kad paviršius uolėja ir takai už planetos, kaip kometų uodega. Kitos sistemos turi planetų taip arti, kad jei stovėtumėte ant vieno paviršiaus, antroji planeta pasirodytų didesnė nei 10 pilnųjų mėnulių. Viena sistema yra taip supakuota su planetomis, kad aštuoni iš jų yra arčiau savo žvaigždės, nei žemė yra saulėje. Daugelis jų turi planetų, o kartais ir daugybę planetų, orbituojančių savo šeimininko žvaigždės gyvenamojoje zonoje, kur jų paviršiuose gali būti skystas vanduo.

Kaip ir bet kuriai misijai, „Kepler“ paketas atnešė kompromisų. Jai reikėjo žvelgti į vieną dangaus dalį, mirgant kas 30 minučių, keturis tiesius metus. Tam, kad būtų galima ištirti pakankamai žvaigždžių, kad būtų galima atlikti matavimus, žvaigždės turėjo būti gana toli - kaip ir stovint miško viduryje, yra daugiau medžių nuo tavęs, o ne šalia jūsų. Tolimos žvaigždės yra blyškios, o jų planetos yra sunkiai mokomos. Iš tiesų, vienas iššūkis astronomams, norintiems studijuoti Keplerio planetų savybes, yra tas, kad pats Kepleris dažnai yra geriausia priemonė. Aukštos kokybės duomenimis iš antžeminių teleskopų reikia ilgų stebėjimų dėl didžiausių teleskopų - brangių išteklių, kurie riboja stebimų planetų skaičių.

Dabar žinome, kad galaktikoje yra bent tiek daug planetų, kaip yra žvaigždžių, ir daugelis šių planetų yra gana skirtingos nuo to, ką turime čia saulės sistemoje. Įvairių planetų charakteristikų ir asmenybių mokymuisi reikia, kad astronomai ištirtų tuos, kurie orbituoja ryškesnes ir artimesnes žvaigždes, kur galima pritraukti daugiau instrumentų ir teleskopų.

Įveskite TESS

„NASA“ tranzito „Exoplanet Survey Satellite“ misija, kuriai vadovauja MIT George Ricker, ieško planetų, naudodama tą patį aptikimo metodą, kurį naudojo Kepleris. TESS orbitoje, o ne aplink saulę, glaudus ryšys su mėnuliu: TESS orbitoje du kartus peržengia kiekvieną Žemės orbitą. „TESS“ stebėjimo modelis, o ne žvilgsnis į vieną dangaus dalį, skenuos beveik visą dangų su persidengiančiais regėjimo laukais (panašiai kaip žiedlapiai).

Atsižvelgiant į tai, ką sužinojome iš Keplerio, astronomai tikisi, kad TESS suras tūkstančius planetinių sistemų. Apsiaiškinę visą dangų, rasite sistemas, orbitines žvaigždes 10 kartų arčiau ir 100 kartų šviesesnių nei Keplerio - atveriant naujas galimybes planetos masėms ir tankiui matuoti, studijuoti jų atmosferą, apibūdinant jų šeimininkų žvaigždes ir nustatant pilną sistemų, kuriose gyvena planetos, pobūdis. Ši informacija savo ruožtu pasakys mums daugiau apie savo planetos istoriją, kaip gyvenimas gali prasidėti, kokie likimai mes vengėme ir kokie kiti keliai galėjome sekti.

Kepleris, siekdamas surasti mūsų vietą visatoje, tęsiasi, kai Kepleris baigia savo kelionės koją ir TESS užima batoną.

Šis straipsnis iš pradžių buvo paskelbtas Jason Steffen pokalbyje. Skaitykite originalų straipsnį čia.