2021-ci ildə NASA-nın Ceyms Uebb Kosmik Teleskopunun (JWST) buraxılması ekzoplanet tədqiqatları üçün, xüsusən də günəşimizdən başqa ulduzların ətrafında fırlanan yer planetlərinə baxan elm adamları üçün maraqlı yeni bir dövr başlatdı. Ancaq teleskopun missiyasından üç il sonra bəzi elm adamları irəliləyişi ləngidən çətinliklərlə qarşılaşdılar.

Nature Astronomy jurnalında dərc olunmuş son məqalədə TRAPPIST-1 JWST İcma Təşəbbüsü astronomiya cəmiyyətinin xeyrinə məlumatların toplanmasının səmərəliliyini artırmaqla TRAPPIST-1 sistemini öyrənərkən qarşılaşdıqları çətinliklərin öhdəsindən gəlmək üçün addım-addım yol xəritəsini təqdim edir. böyük.

Julien de Wit, MİT Departamentinin dosenti Julien de Wit deyir: “Bütün ekspertlər icması, JWST-ə ömrü boyu yaşayış üçün yararlı dünyaları müəyyən etmək üçün mübarizə şansı vermək üçün ilk çoxillik müşahidə strategiyasını tərtib etmək üçün bu mürəkkəb disiplinlərarası problemləri həll etmək üçün bir araya gəldi” Yer, Atmosfer və Planet Elmləri (EAPS) və məqalənin aparıcı müəlliflərindən biridir.

İki-bir razılaşma

Yerdən 41 işıq ili uzaqlıqda yerləşən TRAPPIST-1 sistemi yeddi planeti ilə bizim günəş sistemimizə bənzəyən müxtəlif tərkibli çoxsaylı planetləri olan böyük sistemi öyrənmək üçün unikal imkan təqdim edir.

Tədqiqata rəhbərlik edən Montreal Universitetindən René Doyon deyir: “Bu, xəyal hədəfidir: Yaşayış zonasında bir deyil, bəlkə üç planetiniz var, buna görə də eyni sistemdə müqayisə etmək üçün bir yolunuz var” dedi. de Wit. “Atmosferini aşkar etməyə ümid edə biləcəyimiz yalnız bir neçə yaxşı xarakterizə olunan mülayim qayalı planetlər var və onların əksəriyyəti TRAPPIST-1 sisteminin daxilindədir.”

De Wit və Doyon kimi astronomlar, hansı elementlərin mövcud olduğunu görmək üçün ulduz işığının planetin potensial atmosferindən keçməsinə baxdıqları transmissiya spektroskopiyası adlanan texnika vasitəsilə ekzoplanet atmosferlərini öyrənirlər. Transmissiya spektrləri planet öz ulduzunun qarşısından keçəndə toplanır.

TRAPPIST sistemindəki planetlərin qısa orbital dövrləri var. Nəticədə onların tranzitləri tez-tez üst-üstə düşür. Tranzit müşahidə vaxtları adətən beş saatlıq pəncərələrdə ayrılır və düzgün planlaşdırılan zaman bunların yarısına yaxını ən azı iki tranziti tuta bilər. Bu “iki-bir” məlumatların toplanması ikiqat artarkən həm vaxta, həm də pula qənaət edir.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=135&slotname=8188791252&adk=2329133447&adf=1857921027&pi=t.ma~as.8188791252&w=540&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1721928441&rafmt=11&format=540×135&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2024-07-roadmap-exoplanet-exploration-james-webb.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTAuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTI2LjAuNjQ3OC4xODUiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siTm90L0EpQnJhbmQiLCI4LjAuMC4wIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEyNi4wLjY0NzguMTg1Il0sWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTI2LjAuNjQ3OC4xODUiXV0sMF0.&dt=1721928176407&bpp=1&bdt=849&idt=705&shv=r20240723&mjsv=m202407220101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3D4affe4131dd5dd5c%3AT%3D1721801852%3ART%3D1721928157%3AS%3DALNI_MbUC-Ae2mgUQk_YcX7zH0MS_3PKkA&eo_id_str=ID%3D88459bb7dce951d5%3AT%3D1721801852%3ART%3D1721928157%3AS%3DAA-AfjbtvqJSL4Gv5AGhtgiPqyom&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=1114663732066&frm=20&pv=1&ga_vid=994546572.1721801825&ga_sid=1721928177&ga_hid=1411188110&ga_fc=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=1&u_h=900&u_w=1440&u_ah=860&u_aw=1440&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=347&ady=2449&biw=1423&bih=739&scr_x=0&scr_y=0&eid=44759876%2C44759927%2C44759837%2C31085513%2C44798934%2C95334525%2C95334829%2C95337026%2C95337870%2C95338228%2C95338253%2C31085548%2C95336522%2C31078663%2C31078665%2C31078668%2C31078670&oid=2&pvsid=3939002583428021&tmod=1090643875&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1440%2C0%2C0%2C0%2C1440%2C739&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=0&td=1&tdf=0&psd=W251bGwsbnVsbCwibGFiZWxfb25seV80IiwxXQ..&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=M

Ulduzların çirklənməsi

Ulduzlar vahid deyil; onların səthləri temperatura görə dəyişə bilər, daha isti və ya daha soyuq ola biləcək ləkələr yaradır. Su buxarı kimi molekullar sərin nöqtələrdə kondensasiya oluna və ötürülmə spektrlərinə müdaxilə edə bilər. Bu kimi ulduz məlumatlarını planetar siqnaldan ayırmaq və planetin atmosfer tərkibinə dair yanlış göstəricilər vermək çətin ola bilər ki, bu da “ulduzların çirklənməsi” kimi tanınan şeyi yaradır. Çox vaxt buna məhəl qoyulmasa da, JWST-nin təkmilləşdirilmiş imkanları planet atmosferlərini öyrənərkən ulduzların çirklənməsinin yaratdığı çətinlikləri ortaya qoydu.

EAPS tədqiqatçı alimi Ben Rackham, ilkin fəlsəfə doktoru namizədliyini relsdən çıxardıqda bu çətinliklərlə qarşılaşdı. Çilidəki Magellan teleskoplarından istifadə edərək kiçik ekzoplanetlər üzərində araşdırma. O, yeni JWST məlumatları ilə özünü təkrarlayan bir aspirant kimi ilk dəfə qarşılaşdığı problemi indi görür.

” Yerüstü teleskopların məlumatları ilə əvvəlki işdən proqnozlaşdırdığımız kimi , JWST ilə əldə etdiyimiz ilk spektral imzaların planetar şərh baxımından heç bir mənası yoxdur” dedi. “Xüsusiyyətlər görməyi gözlədiyimiz şey deyil və onlar tranzitdən tranzitə dəyişir.”

Rackham və David Berardo, EAPS-də postdok, de Wit ilə iki fərqli üsuldan istifadə edərək ulduzların çirklənməsini düzəltmək yolları üzərində işləyirlər: ulduz spektrlərinin modellərini təkmilləşdirmək və düzəlişlər əldə etmək üçün birbaşa müşahidələrdən istifadə etmək .

Berardo deyir: “Bir ulduzun fırlanmasını müşahidə etməklə, biz JWST həssaslığından onun səthinin necə göründüyü barədə daha aydın təsəvvür əldə etmək üçün istifadə edə bilərik ki, bu da ondan keçən planetlərin atmosferini daha dəqiq ölçməyə imkan verir”. Bu, yol xəritəsində təklif olunduğu kimi arxa-arxa tranzitlərin öyrənilməsi ilə birlikdə, həm gələcək, həm də keçmiş tədqiqatlardan ulduzların çirklənməsini filtrləmək üçün istifadə oluna bilən ulduz haqqında faydalı məlumatlar toplayır.

TRAPPIST-1-dən kənar

Mövcud yol xəritəsi TRAPPIST JWST İcma Təşəbbüsünün fərdi planetlərə yönəlmiş ayrı-ayrı proqramları bir araya gətirmək səyləri nəticəsində yaranıb ki, bu da onların optimal tranzit müşahidə pəncərələrindən istifadə etməsinə mane olub.

“Biz erkən başa düşdük ki, bu səy kiçik müşahidə proqramlarının səmərəli tələlərindən qaçmaq üçün” bir kənd alacaq “dedi de Wit. “İndi ümidimiz odur ki, yol xəritəsini rəhbər tutan geniş miqyaslı icma səyləri vaxtında nəticə əldə etmək üçün başlana bilər.”

De Wit ümid edir ki, bu, on il ərzində TRAPPIST-1 ətrafında yaşamaq və ya yaşamaq mümkün olan dünyaları müəyyən etməklə nəticələnə bilər.

Həm de Wit, həm də Doyon hesab edir ki, TRAPPIST-1 sistemi ekzoplanet atmosferləri üzrə fundamental tədqiqatların aparılması üçün ən yaxşı yerdir və bu, digər sistemlərdəki tədqiqatlara da şamil olunacaq. Doyon hesab edir ki, “TRAPPIST-1 sistemi təkcə TRAPPIST-1-in özü üçün deyil, həm də ulduz fəaliyyətinin çox dəqiq korreksiyasının necə aparılacağını öyrənmək üçün faydalı olacaq, bu da ulduz fəaliyyətindən təsirlənən bir çox digər ötürücü spektroskopiya proqramlarına faydalı olacaq”

“Bizim onlara aydın yol xəritəsi ilə fundamental və dəyişən cavablarımız var” dedi de Wit. “Sadəcə buna səylə əməl etməliyik.”

Ətraflı məlumat: TRAPPIST-1 JWST İcma Təşəbbüsü, JWST ilə yerüstü ekzoplanetlərin atmosfer xarakteristikası üçün yol xəritəsi, Təbiət Astronomiyası (2024). DOI: 10.1038/s41550-024-02298-5

Jurnal məlumatı: Təbiət Astronomiyası