В апреле 2018 г. НАСА запустило в космос аппарат под названием Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). Главной целью этой миссии является локализация планет размером с Землю и более крупных «суперземель» для дальнейшего подробного изучения. Одним из наиболее мощных инструментов для изучения атмосфер таких планет станет космический телескоп James Webb («Джеймс Уэбб») НАСА. Поскольку наблюдения небольших планет с тонкими атмосферами, таких как Земля, будут представлять сложность для «Уэбба», астрономы сначала выберут в качестве научных целей более доступные для наблюдения экзопланеты класса газовых гигантов.
Первые наблюдения газовых гигантов при помощи космического телескопа James Webb будут проведены по программе Discretionary Early Release Science program. В рамках этой программы предполагаются три различных типа наблюдений: получение спектра атмосферы планеты при ее транзите перед звездой, получение фазовой кривой планеты и определение собственного свечения планеты на фоне звезды.
Для получения спектра поглощения атмосферы экзопланеты при прохождении ее перед звездой астрономы выбрали планету WASP-79b. Эта планета размером с Юпитер находится на расстоянии примерно 780 световых лет от Земли. Команда планирует определить содержание воды, монооксида углерода и диоксида углерода в составе вещества атмосферы планеты WASP-79b.
Второй тип наблюдений, получение фазовой кривой, применим для планет, находящихся в приливном захвате по отношению к звезде, то есть обращенных к светилу все время лишь одной стороной. Когда такая планета находится перед диском звезды, мы видим ее обратную, «заднюю» сторону, а когда планета пребывает за диском звезды – фронтальную, «лицевую» сторону планеты. При движении планеты по орбите вокруг звезды фаза, таким образом, меняется, и измерение этих изменений поможет получить данные по температуре планеты, количестве облаков и химическом составе ее вещества как функциям долготы. Ученые будут снимать фазовую кривую для «горячего юпитера» WASP-43b.
Последний из этих трех типов наблюдений связан с измерением собственного свечения планеты на фоне яркого света родительской звезды. Для этого метода следует выбирать планеты, имеющие высокую собственную яркость в ИК-диапазоне. Для наблюдений по этому методу при помощи космической обсерватории James Webb была выбрана планета WASP-18b, температура которой оценивается почти в 2900 Кельвинов.
Иллюстрация к статье:
Обсуждение