Мерцание звезд замедляет поиски иных Земель

Журнал Nature в последнем номере разбирается в проблемах миссии Кеплер. (Изображение НАСА) (кликните картинку для увеличения)

Журнал Nature в последнем номере разбирается в проблемах миссии Кеплер. (Изображение НАСА) (кликните картинку для увеличения)

10.09.2011 (18:46)
Просмотров: 4433
Рейтинг: 1.75
Голосов: 4

Теги:
НАСА, экзопланета,
Естественные науки >> Астрономия






Ваша оценка
-2 -1 0 1 2
Миссия Кеплер столкнулась с неожиданным препятствием в своем терпеливом обзоре небес в поисках экзопланет, причиной тому слишком большое количество шумных молодых звезд. Космический телескоп Кеплер следит за небольшими изменениями в яркости звезд, которые обусловлены проход обращающихся вокруг них планет по линии наблюдения. Анализ около 2500 звезд из десятков тысяч обнаруженных в поле зрения Кеплера солнцеподобных звезд показал, что сами звезды мерцают больше, чем предсказывалось. Это делает трудным обнаружение землеразмерных планет.

В проведенном анализе делается вывод, что потребуется в два раза больше времени, чем ранее запланированный срок миссии Кеплер в 3,5 года, для достижения главной цели – определения того, насколько распространены в Млечном пути землеподобные планеты.

Согласно существующим планам, Кеплер должен работать до ноября 2012 года. Проблемы с бюджетом НАСА, в том числе все возрастающая стоимость Космического телескопа имени Джеймса Вебба, не дают полной уверенности в продлении миссии. «Я обеспокоен тем, что программы, подобные Кеплер, могут быть выжаты [до последней капли], чтобы иметь достаточно средств для Вебба», - заявил руководитель группы анализа данных с телескопа Кеплер Джон Дженкинс [Jon Jenkins, институт SETI]. «Нам нужна восьмилетняя миссия для достижения нашей цели, чтобы понять, есть ли там другие похожие на Землю миры». НАСА отказалось комментировать шансы миссии Кеплер на получение продления, решение по этому вопросу ожидается весной 2012 года.

Во многих отношениях миссия Кеплер уже достигла огромного успеха. Ранее в этом году ученые миссии анонсировали, что аппарат открыл 1235 кандидатов в экзопланеты, 68 из которых - это землеразмерные планеты. Пятьдесят четыре из общего числа обнаруженных планет, все из которых крупнее Земли, обращаются вокруг своих материнских звезд в пределах зон обитания, где вода на поверхности скалистых тел может находиться в жидком состоянии. Ожидается, что еще большее число открытий экзопланет будет объявлено в городе Моран [Вайоминг, США] 11 – 17 сентября на конференции по экстремальным солнечным системам [extreme solar systems], а также в новой партии данных с Кеплера, основанной на 674 млн наблюдений, проведенных с сентября по декабрь 2009 года, опубликование которой запланировано на 23 сентября.

В статье, размещенной онлайн в июле и находящейся в печати в журнале The Astrophysical Journal, ученый миссий Кеплер Рон Гиллилэнд [Ron Gilliland, Space Telescope Science Institute in Baltimore] и его коллеги описали проблему с шумом у миссии Кеплер. Сигнал аналога Земли – это падение светимости звезды лишь в 85 миллионных долей, он длится несколько часов, когда планета проходит между звездой и наблюдателем на Земле.

The Kepler probe watched
Кеплер ищет следы землеподобных планет в Млечном Пути
До запуска космического телескопа Кеплер в начале 2009 года команда предположила, что обозреваемые аппаратом солнцеподобные звезды будут столь же спокойны, как и Солнце, то есть колебания светимости будут в диапазоне 10 миллионных долей [0,001%] в течение знакового промежутка времени около 6,5 часов. Но Гиллилэнд и его коллеги обнаружили, что шум в данных с Кеплера намного выше и большая часть его проистекает от самих звезд, а не вызвана инструментальными проблемами или другими ошибками, связанными с регистрацией крайне слабых световых сигналов.

Гиллилэнд считает, что причина этого шума – пятна на звездах, подобные солнечным пятнам. Солнечные пятна образуются, когда магнитная активность создает области на поверхности Солнца, которые на время становятся холоднее и темнее, чем обычно, что влияет на общую яркость звезды. Гиллилэнд предполагает, что такая магнитная активность среди солнцеподобных звезд, находящихся в поле взора Кеплера выше, чем у самого Солнца, вероятно, потому, что они моложе. Молодые звезды вращаются быстрее и имеют более энергичное магнитное поле.

Фактически предположение Гиллилэнда означает, что около половины звезд исследуемой Кеплером области моложе Солнца, несмотря на то, что теоретические оценки указывают, что две трети звезд должны быть старше Солнца. Если это смещение омоложения справедливо для всего Млечного пути, «то это будет настоящий сюрприз», который будет означать далеко идущие последствия о том, как звезды рождаются и умирают, отмечает Дженкинс.

Независимо от природы источника звездного шума, по заявлению Гиллилэнда, Кеплеру необходимо обнаружить в два раза больше транзитов землеподобных планет, чем планировалось, а именно в среднем шесть, а не три прохода на [одну подтвержденную] планету. Промежуток между проходами землеподобных планет у солнцеподобных звезд составляет около одного года. Все это необходимо, чтобы быть уверенным, что провал в свете звезды – это действительно сигнал землеподобной планеты. Это означает, что миссии необходимо восемь полных лет для достижения первоначальной цели по обнаружению около 75% аналогов Земли у целевых звезд.

«Мы должны продлить миссию, потому что обнаружение землеразмерных планет висит на волоске», - говорит член команды Кеплера Джоффри Мерси [Geoff Marcy, Университет Калифорнии].

Сфокусировавшись на тех планетах-кандидатах, что имеют диаметр не меньше 1,2 земного, можно ускорить миссию, считает Гиллилэнд. Это связано с тем, что данные планеты отбрасывают более глубокую тень, поэтому их легче отличить от звездного шума. Однако некоторые модели полагают, что на 20% более крупные, чем Земля, планеты могут не быть скалистыми телами, подобными нашей планете. Например, они могут быть водными мирами с глубоким океаном или ледяной оболочкой.

Если миссию ограничить столь крупными планетами, то, по заявлению Гиллилэнда, она может так и не ответить на вопрос, для исследования которого был построен Кеплер. Выяснить – существуют ли другие Земли – «это вопрос, которым человечество задавалось тысячи лет», - отмечает Дженкинс. «Это станет настоящим позором», если НАСА прекратит миссию в тот момент, «когда Кеплер находится на пороге ответа на него».

Нравится


Николай Никитин

Также по теме:

Источники:
  • По материалам Nature



самое популярное





Rambler's Top100