Экзотическая экзопланета

Новую суперземлю вычислили по ее тени на звезде

Ученые Лондонского университета впервые измерили основные параметры крупной экзопланеты, вращающейся в непосредственной близости от своей звезды, находящейся от нас совсем недалеко – на расстоянии всего 40 световых лет. Эта «суперпланета», зарегистрированная под названием 55 Cancri e, по своему объему в два раза превышает Землю, а по массе – почти в восемь раз тяжелее нашей планеты.

Суперземля делает один оборот вокруг своей звезды за 18 час. Такая необычная близость к светилу – главная причина того, что температура на ее поверхности превышает 2 тыс. градусов по Цельсию. Однако немаловажен тот факт, что ей удалось «захватить» из окружающей космической туманности значительное количество водорода и гелия, то есть те легкие элементы, которые когда-то в немалой степени способствовали возникновению жизни на Земле.

В статье английских ученых, опубликованной в Astrophysical Journal, отмечается, что небольшая группа аспирантов университета тщательно изучила общедоступные данные, полученные телескопом «Хаббл», который зарегистрировал очень незначительное снижение мощного излучения, примерно на один процент – звезды 55 Cancri e во время прохождения вокруг него упомянутой суперпланеты. «Пользуясь такой «крохотной тенью», которую мы неоднократно сканировали, нам удалось снять отпечаток данных суперпланеты и зарегистрировать там значительное количество водорода и гелия, но признаков наличия воды пока не обнаружили», – заявил один из авторов работы Ангелос Цирас.

Руководитель исследования профессор Тинетти отметила, что молодым ученым-аспирантам впервые удалось зафиксировать основные параметры суперземли непосредственно в процессе ее движения. Более того, получены также сведения о наличии в атмосфере этой экзопланеты цианида водорода, что свидетельствует о том, что ее недра весьма богаты углеродом и его химическими соединениями. А это, в свою очередь, позволяет назвать упомянутую суперземлю алмазной планетой.

Другой соавтор публикации профессор Джонатан Теннисон заявил, что, если следующее поколение космических телескопов подтвердит наличие на этой суперпланете цианида водорода и других упомянутых элементов, то можно будет сделать твердый вывод, что эта экзопланета, безусловно, одно из самых экзотических мест нашей Вселенной.

Обозреватель журнала Science Даниель Клери подчеркивает, что небольшие планеты, как наша Земля, давно потеряли в своей атмосфере такие легкие элементы, как водород и гелий. «Видимо, мощное гравитационное поле 55 Cancri e удерживает их в своей атмосфере. Наличие ядовитого цианида водорода и огромного количества углерода в ее атмосфере практически делает эту суперпланету непригодной для жизни, подобно нашей», – заключает Science.

Необходимо напомнить, что за истекшие 20 лет после появления термина «экзопланета» число таких космических объектов, зарегистрированных в каталогах, достигло внушительной цифры – 1200. Но большинство из них, около тысячи экзопланет, напоминают по своему составу газообразных исполинов Солнечной системы – Юпитера или Нептуна. Многие из них были обнаружены космическими телескопами «Хаббл» и «Кеплер».

На смену этим космическим телескопам очень скоро придет огромный современный космический телескоп James Webb. Сборка и подготовка к транспортировке James Webb Telescope вошли в заключительную стадию.

Работы над проектом Webb были начаты 20 лет назад, когда тогдашний руководитель NASA Даниель Голдин объявил участникам ежегодной сессии Американского астрономического общества в 1996 году о планах подготовки взамен «Хаббла» более крупного телескопа диаметром зеркала 8 м. Но финансовый кризис 2010–2012 годов немного задержал финансирование проекта, хотя к 2006 году основные технологические узлы были утверждены и прошли первые испытания. Наконец, чуть позже NASA получило полное финансирование проекта – 8 млрд долл.

«Для создания Webb мы использовали 10 новейших технологий, это способствовало уменьшению общего веса телескопа до 6 т, что составляет не более 2–3% веса современных наземных телескопов», – заявил нынешний руководитель NASA Эрик Смит. Так, например, главное зеркало Webb, состоящее из 18 сегментов общей площадью около 25 кв. м, целиком сделано из бериллия, который в состоянии выдержать большое температурное колебание, деформируясь всего лишь на несколько нанометров, даже при температуре 40 К (233 градуса ниже нуля по Цельсию). (У «Хаббла» зеркало из стекла.)

Другое важное новшество – сверхсложный многоканальный спектрограф размером всего в четыре почтовые марки. Он имеет четверть миллиона мельчайших решеток с нанозаслонками, которые смогут избирательно открываться, чтобы одновременно получать отдельные спектры около 100 галактик из одной точки наблюдения.

В NASA уже отработаны все проблемы упаковки и транспортировки Webb до места запуска ракет Ариан 5 Европейского космического агентства, который должен состояться в октябре 2018 года.

Телескоп Webb будет направлен в так называемый гравитационный пояс L2, находящийся на 1,5 млн км от Земли прямо за Солнцем, и полет займет 29 дней. «Затем у нас будет три недели кошмара – раскрытие и расстановка основных узлов Webb в строгой последовательности: развертывание солнечных батарей и антенн для обеспечения электроэнергией и связи с Землей; фокусировка вспомогательного зеркала в нужном направлении… На более позднем этапе будет осуществлена точная фокусировка основного зеркала, и вся аппаратура должна пройти тестирование. Полное подключение Webb к исследованию займет около полугода после его запуска», – подчеркивает один из руководителей проекта Лу Фаенберг.

Webb в целом сможет охватить почти все границы нашей Вселенной, пока недоступные современным астрономам. Дело в том, что видимый свет от самых отдаленных объектов нашей Вселенной, в частности от первых звезд и галактик, сформированных после Большого взрыва в условиях постоянного расширения Вселенной, доходит до нас в сильно искаженном виде или вовсе не доходит, – пояснил один из инициаторов проекта Webb профессор Матт Моунтейн в беседе с корреспондентом Science. – Если нам удастся благополучно забросить этот мощнейший телескоп, это будет революцией в астрономии и в познании Вселенной».

НГ-Наука 12.04.2016 http://www.ng.ru/science/2016-04-12/13_exo.html