Иллюстрация, показывающая транзит горячей экзопланеты перед её родительской звездой. Авторы и права: ESA/ATB medialab, CC BY-SA 3.0 IGO.
Углубленное изучение разнообразия и эволюции экзопланет кажется одним из главных приоритетов Европейского космического агентства (ЕКА).
ЕКА выбрали проект “Большая обзорная миссия по дистанционному зондированию атмосфер экзопланет в инфракрасном диапазоне” (ARIEL) своей следующей космической миссией средних масштабов, с запуском в 2028 году.
Если всё пойдет по плану, ARIEL станет третьей космической миссией, запущенной ЕКА в ближайшие 10 лет. Миссия нацелена на изучение атмосфер сотен экзопланет, а также поиск связи между химическим составом атмосфер экзопланет и их звёзд, говорят в космическом агентстве.
“Большая обзорная миссия – следующий последовательный шаг в изучении экзопланет, который позволит нам ответить на ключевые вопросы об их формировании и эволюции, в то же время расширяя наши познания о месте Земли во Вселенной”, – говорит Гюнтер Хайзингер (Günther Hasinger), директор научного департамента ЕКА, в своем заявлении (вторник, 20 марта). “Телескоп ARIEL позволит европейским ученым оставаться конкурентоспособными в таком быстро развивающемся поле. Данная миссия также позволит использовать все сведения, полученные в течение предыдущих исследований экзопланет”.
Подобными исследованиями являются и принадлежащий ЕКА аппарат COROT (изучавший конвекцию, вращение и перемещение планет), который находился в космосе с 2007 по 2012 год, а также инновационный телескоп Кеплер, принадлежащий НАСА, который обнаружил около 2/3 из всех предсказанных учеными 3500 экзопланет. Более того, к тому времени, когда аппарат ARIEL запустят, несколько других аппаратов, исследующих экзопланеты, также будут обладать достаточным запасом сведений о них.
Kepler-22b в представлении художника. Авторы и права: NASA/Ames/JPL-Caltech.
Так НАСА, для изучения ближайших к Солнцу экзопланет планирует запустить транзитный космический телескоп уже в следующем месяце. Кроме того, телескоп ЕКА Хеопс должен измерить диаметры экзопланет, чьи массы уже известны, для того чтобы определить их структуру (каменная или газовая). По словам официальных источников ЕКА, Хеопс будет готов к запуску уже к концу этого года.
Европа также рассматривает запуск миссии под названием PLATO (Перемещение и планет и колебания звёзд) к 2026 году. Данный аппарат будет охотиться за каменными экзопланетами, на которых возможно существование жизни (более того, космическая миссия ЕКА под названием Gaia, которая была запущена в декабре 2013-ого, согласно ожиданиям, должна обнаружить тысячи иноземных планет в рамках своей работы по мониторингу 1 миллиарда звезд Млечного пути).
Так же как COROT и Кеплер, все будущие миссии – TESS, HEOPS, PLATO и ARIEL – будут использовать “транзитный” метод в своих исследованиях. Благодаря этому методу они изучают самые маленькие колебания яркости, зафиксированные телескопами, вызванные проходом экзопланет перед своими светилами.
Как сообщает ЕКА, Большая обзорная миссия будет фокусироваться на экзопланетах, обращающихся на достаточно близком расстоянии от своих звёзд. Аппарат пройдет через земную точку Лагранжа L2, достигнув гравитационной стабильности на расстоянии примерно в 1,5 миллиона километров от нашей планеты, а затем будет использовать свой метровый телескоп для изучения атмосфер различных планет в течение четырёх лет.
“Кроме того, что телескоп будет отслеживать такие известные признаки жизни как водяной пар, оксид углерода и метан, он также будет искать более редкие металлические составляющие, сравнивая химический состав планет со звёздами, вокруг которых они обращаются”, – сообщает ЕКА в своем официальном заявлении. “Для выбора планет наблюдения, телескоп выполнит глубокий анализ облаков, а также сезонных и дневных изменений атмосфер планет”.
“Аппарат будет собирать данные в видимом и инфракрасном спектрах излучений”, добавили в агентстве.
Миссии среднего класса, такие как ARIEL (и PLATO), будут стоить около 500 миллионов евро (или 610 миллионов долларов). Хеопс, однако, как проект малого класса, обойдется агентству всего в 50 миллионов евро. В рамках своей программы космических наблюдений ЕКА также работает над запуском больших миссий, стоимость которых может превзойти 1 миллиард евро.
Телескоп ARIEL лидирует среди остальных двух космических миссий своего класса: миссии по изучению процессов рождения из плазмы звёздного ветра и его движения сквозь планетарную систему, называемой THOR (Наблюдатель турбулентного нагревания), и XIPE (Поляриметр рентгеновских изображений), который должен изучать взрывы сверхновых, нейтронные звёзды и чёрные дыры.