Определение времени появления тени потенциально пригодной для жизни внесолнечной планеты открывает путь к поискам инопланетной жизни

Точно наблюдая за его прохождением с помощью телескопов следующего поколения, таких как TMT, ученые ожидают, что смогут искать в атмосфере планеты молекулы, связанные с жизнью, такие как кислород.Однако, имея только предыдущие наблюдения космического телескопа, исследователи не могут точно рассчитать орбитальный период планеты, что затрудняет предсказание точного времени будущих транзитов.

Этой исследовательской группе удалось измерить орбитальный период планеты с высокой точностью около 18 секунд. Это значительно повысило точность прогнозов будущего времени прохождения. Так что теперь исследователи будут точно знать, когда следует наблюдать за транзитами с помощью телескопов следующего поколения.

Этот результат исследования — важный шаг к поискам внеземной жизни в будущем.K2-3d

K2-3d — внесолнечная планета на расстоянии около 150 световых лет от нас, которая была открыта миссией НАСА K2 («второй свет» телескопа Кеплера) (Примечание 1). Размер K2-3d в 1,5 раза больше Земли. Планета вращается вокруг своей звезды, которая в два раза меньше Солнца, с периодом около 45 дней.

По сравнению с Землей, планета вращается близко к своей родительской звезде (примерно 1/5 расстояния Земля-Солнце). Но, поскольку температура звезды-хозяина ниже, чем у Солнца, расчеты показывают, что это правильное расстояние для планеты с относительно теплым климатом, подобным земному.

Существует вероятность того, что жидкая вода может существовать на поверхности планеты, что увеличивает заманчивую возможность существования внеземной жизни.Орбита K2-3d выровнена так, что, если смотреть с Земли, он проходит (проходит перед) своей звездой-хозяином. Это вызывает кратковременные периодические уменьшения яркости звезды, поскольку планета блокирует часть света звезды. Это выравнивание позволяет исследователям исследовать состав атмосферы этих планет путем точного измерения количества заблокированного звездного света на разных длинах волн.

Около 30 потенциально пригодных для жизни планет, которые также имеют транзитные орбиты, были обнаружены миссией НАСА Кеплер, но большинство этих планет вращаются вокруг более слабых и более далеких звезд. Поскольку она находится ближе к Земле, а ее родительская звезда ярче, K2-3d является более интересным кандидатом для подробных последующих исследований. Уменьшение яркости родительской звезды, вызванное прохождением K2-3d, невелико, всего 0,07%. Однако ожидается, что следующее поколение больших телескопов сможет измерить, как это уменьшение яркости изменяется в зависимости от длины волны, что позволит исследовать состав атмосферы планеты.

Если на K2-3d существует внеземная жизнь, ученые надеются обнаружить связанные с ней молекулы, такие как кислород, в атмосфере.Наблюдения MuSCAT и улучшения транзитных эфемерид

Орбитальный период K2-3d составляет около 45 дней. Поскольку период обзора миссии K2 составляет всего 80 дней для каждой области неба, исследователи смогли измерить только два прохождения в данных K2.

Этого недостаточно для точного измерения орбитального периода планеты, поэтому, когда исследователи пытаются предсказать время будущих транзитов, создавая нечто, называемое «эфемеридой транзита», в прогнозируемых временах возникают неопределенности. Эти неопределенности возрастают по мере того, как они пытаются предсказать будущее. Следовательно, прежде чем исследователи потеряли след транзита, потребовались предварительные дополнительные наблюдения за транзитом и корректировка эфемерид.

Из-за важности K2-3d космический телескоп Спитцер наблюдал два транзита вскоре после открытия планеты, в результате чего общее количество измерений составило четыре. Однако добавление в будущем даже одного измерения прохождения может помочь в получении значительно улучшенных эфемерид.

Используя 188-сантиметровый рефлекторный телескоп Окаяма и новейший наблюдательный инструмент MuSCAT, команда впервые наблюдала прохождение K2-3d с помощью наземного телескопа. Хотя снижение яркости на 0,07% близко к пределу того, что можно наблюдать с помощью наземных телескопов, способность MuSCAT одновременно наблюдать три диапазона длин волн повысила его способность обнаруживать прохождение. Повторно проанализировав данные K2 и Спитцера в сочетании с этим новым наблюдением, исследователи значительно повысили точность эфемерид, определив орбитальный период планеты с точностью до 18 секунд (1/30 исходной неопределенности). Эта улучшенная транзитная эфемерида гарантирует, что когда следующее поколение больших телескопов выйдет в сеть, они будут точно знать, когда следует следить за транзитами.

Таким образом, эти результаты исследований помогают подготовить почву для будущих исследований внеземной жизни.Будущая работаМиссия НАСА K2 продлится как минимум до февраля 2018 года и, как ожидается, обнаружит больше потенциально обитаемых планет, таких как K2-3d.

Кроме того, преемник K2, спутник для исследования транзитных экзопланет (TESS), будет запущен в декабре 2017 года. TESS будет обследовать все небо в течение двух лет и, как ожидается, обнаружит сотни малых планет, таких как K2-3d, вблизи нашей Солнечной системы. Чтобы охарактеризовать "Вторую Землю" с помощью следующего поколения больших телескопов, будет важно измерить эфемериды и характеристики планет с дополнительными наблюдениями за транзитом с помощью наземных телескопов среднего размера.

Команда продолжит использовать MuSCAT для исследований, связанных с будущим поиском внеземной жизни.


Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *