У головній ролі — Уран: астрономи потренувалися знімкувати екзопланети

Космічний телескоп Hubble і зонд New Horizons провели одночасні спостереження Урана з двох різних куточків Сонячної системи. Це було зроблено для того, щоб дізнатися більше, що слід очікувати під час знімкування екзопланет за допомогою телескопів наступного покоління.

Складнощі знімкування екзопланет

Пряме знімкування екзопланет є ключовим методом вивчення їхньої потенційної населеності. Також воно може дати нові відомості про походження та формування нашої Сонячної системи.

Приклад прямого знімка екзопланети, який був зроблений телескопом VLT. На ньому зображена зоряна система HD 129116. Джерело: ESO/Janson et al.

На жаль, отримання прямих зображень світів біля інших зір, вкрай складний процес. На цей час астрономам вдалося зазнімкувати близько 80 позаземних світів. І вони покладають велику надію на телескопи наступного покоління. Щоправда, навіть після їхнього введення в дію, пряме знімкування екзопланет, як і раніше, залишатиметься вкрай складним процесом. Їхні зображення — точкові й зовсім не такі детальні, як зображення світів, що обертаються навколо нашого Сонця. Крім того, дослідники зможуть отримувати прямі зображення екзопланет тільки в «часткових фазах», тобто коли тільки частина планети освітлена своєю зорею, як це видно з Землі.

Уран у ролі екзопланети

Команда американських дослідників вирішила провести «навчання», що дозволяють дізнатися більше про те, з якими складнощами може бути пов’язане пряме знімкування екзопланет. У них були залучені космічний телескоп Hubble і зонд New Horizons. Роль позасонячного світу виконав Уран.

Вгорі показано вид Урана під час його знімкування телескопом Hubble і зондом New Horizons. Внизу — зроблені ними знімки сьомої планети. Джерело: S. Hasler (MIT), J. DePasquale (STScI), J. Olmstead (STScI), NASA, ESA, CSA

Уран був обраний з кількох причин. По-перше, багато відомих екзопланет також є газовими гігантами. По-друге, під час спостережень New Horizons перебував на відстані 10,5 млрд км від Урана і бачив його зворотний бік. Це дало змогу вивчити сутінковий півмісяць планети, що неможливо зробити з Землі. На такій відстані вид планети на знімках New Horizons становив лише кілька пікселів.

З іншого боку, телескоп Hubble, що перебуває на навколоземній орбіті на відстані 2,7 млрд км від Урана, зміг роздивитись атмосферні особливості на денному боці газового світу, як-от хмари та шторми.

Подальше порівняння двох наборів даних показало, що Уран виявився тьмянішим на знімках New Horizons, ніж це передбачали моделі. Це пов’язано з тим, що його атмосфера відбиває світло по-іншому під час часткової фази.

Зібрані Hubble і New Horizons знімки стануть у пригоді конструкторам обсерваторій наступного покоління й астрономам, які інтерпретуватимуть їхні дані. Уже 2027 року NASA планує запустити телескоп Roman. Він буде оснащений коронографом, що дозволить йому отримувати прямі зображення газових гігантів. NASA також займається проєктуванням нового телескопа HWO. Він займеться пошуком біосигнатур в атмосферах землеподібних екзопланет.

За матеріалами Phys.org