Измерения во время затмений далеких планет

Анимация от космического телескопа Спитцер

mpeg-4 640x480 (2.9 MB)| Наилучшего качества (720x486) (35.7 MB)

Анимация, сделанная художником, показывает увеличенное изображение удаленной планеты, проходящей за ее звездой во время движения по орбите. Изучая "вторичные затмения" подобного рода в инфракрасных лучах, астрономы могут зафиксировать и исследовать прямой свет от известных планет вне Солнечной Системы. Хотя они не могут отделить планету от ее материнской звезды, тем не менее можно определить изменения общего блеска звезды.

Почему "вторичное затмение"? Когда планета пересекает диск звезды, она частично блокирует ее свет. Когда планета проходит за звездой, та полностью закрывает свет планеты. Это понижение общего блеска может быть измерено, чтобы определить количество света, идущего только от планеты - как показано на графике.

Но почему используется инфракрасный диапазон? В видимом свете сияние звезды полностью "забивает" тусклый отраженный свет планеты. В инфракрасном же диапазоне звезда светит менее ярко, а планета, наоборот, отдает немного больше теплового излучения, которое проще заметить.

Наблюдая такие вторичные затмения в различных длинах волн инфракрасного диапазона, астрономы могут получить температуру планеты, и, в будущем, смогут определить химический состав планетной атмосферы. Такая методика позволяет также установить, насколько вытянута планетная орбита.

Эта стратегия не будет работать со всеми известными планетами вне Солнечной Системы - она идеально подходит только для планет размером с Юпитер, которые при своем движении по орбите вокруг звезды, пересекают ее диск, как это видно с Земли, и то, только для звезд солнечного типа, находящихся на расстояниях до 500 световых лет. Космический телескоп НАСА Спитцер был первым, кто успешно применил этот метод.

На этой анимации цвета показывают, что могли бы увидеть наши глаза, если бы мы могли настроить их на невидимую инфракрасную часть светового спектра. Горячая звезда все-таки немного тусклее, а планета светит немного ярче в этом диапазоне. Их цвета показывают относительную разницу в температурах. Поскольку звезда все равно гораздо горячее планеты, и вследствие того, что горячие объекты отдают больше голубого света, чем красного, она показана синим, а планета - красным.

Комментарий доктора Майкла: астрономия - одна из наиболее динамично развивающихся в настоящее время научных дисциплин, и одна из редких оставшихся наук, где ожидается совершение фундаментальных открытий в ближайшее время. Запуск телескопов в космос позволил получить удивительно четкие изображения самых далеких уголков космоса, о которых раньше мы не могли и мечтать. Мы составили и постоянно пополняем каталоги неба в рентгеновских, инфракрасных и гамма-лучах. Данных стало достаточно для того, чтобы составлять композитные изображения объектов и понимать их природу лучше, чем когда бы то ни было. Но этого мало!

Астрономический мир в ожидании настоящего взрыва! На основе имеющихся знаний для сотен звезд вычислены так называемые "зоны комфорта" - зоны, в которых на планетах, (если таковые имеются), с большой вероятностью будет находиться вода. "Кеплер", запуск которого ждут 5 марта, должен в течение 3.5 лет провести первичный отбор таких планет. Если ему повезет, он сможет сам найти такие планеты. Если нет - в дело вступят тяжеловесы, которые к тому моменту уже будут в строю - телескоп Джеймса Вебба, Массив Дарвина и другие.

На кону стоит ни много ни мало - обнаружение планет-кандидатов, которые могут приютить внеземную жизнь!