Покрытые лавой безвоздушные суперземли — первые цели телескопа Джеймса Уэбба НАСА.

Гигантская Земля, покрытая океанами лавы, и еще одна экзопланета, полностью лишенная воздуха, были выбраны в качестве первых целей для телескопа Джеймса Уэбба НАСА.

Одна из планет, известная как 55 Cancri E, имеет температуру поверхности 2400 градусов по Фаренгейту (2400 градусов по Цельсию) — намного выше типичной точки плавления породообразующих минералов.

Следовательно, считается, что дневная сторона покрыта лавой, которая также может выпадать в виде дождя в зависимости от схемы ее вращения.

Каменистая планета примерно в два раза больше Земли в диаметре, поэтому ее называют «супер-Землей», что означает, что она больше нашей планеты, но меньше Нептуна.

Он вращается на расстоянии менее 1,5 миллиона миль от своей солнцеподобной звезды, что составляет одну 25-ю часть расстояния между Меркурием и Солнцем, и совершает один оборот менее чем за 18 часов.

Телескоп также будет наблюдать за LHS 3844 b, которая вращается вокруг звезды меньшего размера и более холодной, чем родительская звезда 55 Рака e.

Эта планета недостаточно горячая, чтобы ее поверхность могла расплавиться, и вряд ли у нее есть большая атмосфера, а это значит, что ученые могут анализировать твердые породы на ее поверхности.

Иллюстрация сравнения скалистых экзопланет 55 Cancri e и LHS 3844 b с Землей и Нептуном. Оба находятся между Землей и Нептуном по размеру и массе, но больше похожи на Землю по составу. Планеты расположены слева направо в порядке увеличения радиуса.

55 Cancri e имеет в основном графитовую поверхность, окружающую толстый слой алмаза, под которым находится слой минералов на основе кремния и расплавленное железное ядро ​​в центре.

55 Cancri e имеет в основном графитовую поверхность, окружающую толстый слой алмаза, под которым находится слой минералов на основе кремния и расплавленное железное ядро ​​в центре.

Телескоп Уэбба в настоящее время ожидает калибровки последнего инструмента, прежде чем в следующем месяце он официально начнет изучать далекие звезды и планеты, такие как 55 Cancri e и LHS 3844 b.

Телескоп Уэбба в настоящее время ожидает калибровки последнего инструмента, прежде чем в следующем месяце он официально начнет изучать далекие звезды и планеты, такие как 55 Cancri e и LHS 3844 b.

Космический телескоп Джеймса Уэбба стоимостью 10 миллиардов долларов в настоящее время находится примерно в 1 50 000 километрах от Земли после его запуска в декабре 2021 года.

Выровняв свои инструменты, телескоп Уэбба теперь ожидает окончательной калибровки инструментов, прежде чем через несколько недель официально приступит к изучению далеких звезд.

Инструменты космического телескопа Джеймса Уэбба

Ниркам (камера ближнего инфракрасного диапазона) — тепловизор от края видимого до ближнего инфракрасного диапазона.

NIR (Рядом с инфракрасным спектрографом) Он также будет выполнять спектроскопию в том же диапазоне длин волн.

Мэри (Инструмент среднего инфракрасного диапазона) Он будет измерять диапазон длин волн среднего и длинного инфракрасного излучения от 5 до 27 микрометров.

ФГС / Нерис (прецизионный датчик ориентации, получение изображений в ближнем инфракрасном диапазоне и спектрофотометр без щели), используемые для стабилизации прямой видимости обсерватории во время научных наблюдений.

Исследователи НАСА будут обучать бортовые спектрографы высокого разрешения на 55 Cancri e, чтобы понять его геологию.

Это даст представление о геологическом разнообразии планет по всей галактике и об эволюции скалистых планет, таких как Земля.

Считается, что планеты, которые вращаются близко к своей звезде, такие как 55 Cancri E, постепенно запираются и всегда одной стороной обращены к звезде.

Приливная блокировка возникает из-за того, что оба астрономических тела оказывают гравитационное воздействие друг на друга, которое сильнее на сторонах, обращенных друг к другу.

Эта сила заставляет орбитальный объект растягиваться и деформироваться, что, в свою очередь, замедляет его вращение.

В конце концов, она замедляется до такой степени, что орбитальная скорость планеты соответствует скорости ее вращения, и только одна сторона обращена к звезде — так же, как только одна сторона Луны обращена к Земле.

Самой горячей точкой на планете должна быть та, которая обращена прямо к звезде, и количество тепла, поступающего со стороны дня, не должно сильно меняться с течением времени.

Однако 55 Cancri e. отмечает Данные космического телескопа Спитцер НАСА показывают, что самая горячая область смещена той частью, которая непосредственно обращена к звезде, и что общее количество тепла, обнаруженного с дневной стороны, варьируется.

Одно из объяснений этого явления состоит в том, что планета имеет собственную динамическую атмосферу, которая перемещает вокруг себя тепло.

Исследователи будут использовать веб-камеру ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam) и прибор среднего инфракрасного диапазона (MIRI) для захвата спектра теплового излучения дневной стороны планеты.

Ренью Хо из Лаборатории реактивного движения НАСА в Калифорнии сказал:55 Cancri e может иметь плотную атмосферу с преобладанием кислорода или азота.

Если у него есть атмосфера, [Webb] У него есть чувствительность и диапазон длин волн, чтобы обнаружить и определить, из чего он сделан.

Иллюстрация 55 Cancri e, температура поверхности которых достигает 4400 ° F (2400 ° C), что намного выше точки плавления типичных породообразующих минералов.

Иллюстрация 55 Cancri e, температура поверхности которых достигает 4400 ° F (2400 ° C), что намного выше точки плавления типичных породообразующих минералов.

Взлет: космический телескоп НАСА имени Джеймса Уэбба успешно запущен в космос 25 декабря.

Взлет: космический телескоп НАСА имени Джеймса Уэбба успешно запущен в космос 25 декабря.

Однако 55 Cancri e может вообще не замыкаться постепенно и может вращаться три раза за каждые два оборота, как это делает Меркурий, что означает, что у него есть дневной и ночной цикл.

«Это может объяснить, почему вращается более горячая часть планеты», — сказал Алексис Брандекер, исследователь из Стокгольмского университета, возглавляющий другую группу, изучающую планету.

Факты и цифры: космический телескоп НАСА имени Джеймса Уэбба стоимостью 10 миллиардов долларов

Оператор или оператор: НАСА и Европейское космическое агентство

Запущено: 25 декабря 2021 г.

Начинается полный процесс: Лето 2022

Сайт: Солнце и точка Земли L2

Тип орбиты: Гало-орбита

Продолжительность задания: 20 лет (ожидается)

диаметр телескопа: 21 фут (6,5 м)

Фокусное расстояние: 431 фут (131,4 м)

длины волн: 0,6–28,3 мкм

«Как и на Земле, потребуется время, чтобы поверхность нагрелась.

«Самое жаркое время дня будет полдень, а не полдень».

Команда Брандекера планирует проверить эту гипотезу, используя NIRCam для измерения тепла, излучаемого освещенной стороной 55 Cancri e на четырех различных орбитах.

Если бы планета вращалась три раза за каждые две орбиты, они наблюдали бы каждое полушарие дважды и могли бы обнаружить любую разницу между двумя полушариями.

В этом сценарии поверхность будет нагреваться, таять и даже испаряться в течение дня, образуя чрезвычайно тонкую атмосферу, которую может обнаружить космический телескоп Джеймса Уэбба.

Затем, вечером, пар остывает и конденсируется, образуя капли лавы, которые падают обратно на поверхность и снова затвердевают с наступлением ночи.

Телескоп Джеймса Уэбба призван заменить космический телескоп Хаббла в качестве флагманской миссии НАСА в астрофизике.

Он состоит из 18 шестиугольных частей зеркала, которые соединяются в одно большое зеркало шириной 21 фут.

Находясь на орбите более десяти лет, Уэбб будет использоваться группами астрономов для изучения различных небесных явлений, от экзопланет до черных дыр.

Он способен проникнуть в историю Вселенной глубже, чем любой космический телескоп до него, отчасти благодаря своему расположению на расстоянии 930 000 миль от Земли.

Телескоп не будет единственной экзопланетой, которую обнаружит телескоп Уэбба, когда в следующем месяце начнутся его углубленные исследования.

Безвоздушная планета под названием LHS 3844 b также вращается очень близко к своей звезде, совершая один оборот за 11 часов.

Его звезда меньше и холоднее, чем орбита 55 Cancri E, поэтому планета недостаточно горячая, чтобы расплавить ее поверхность, что означает, что ученые могут анализировать твердые породы.

Кроме того, наблюдения Спитцера указывают на то, что планета вряд ли имеет большую атмосферу.

Хотя исследователи не смогут напрямую отобразить поверхность LHS 3844 b с помощью Уэбба, отсутствие загадочной атмосферы позволяет изучать поверхность с помощью спектроскопии.

«Оказывается, разные типы горных пород имеют разные спектры», — сказала Лаура Крейдберг из Института астрономии Макса Планка.

Вы можете своими глазами увидеть, что гранит по цвету светлее базальта.

«Существуют аналогичные различия в инфракрасном свете, излучаемом камнями».

Команда Крайдберга будет использовать MIRI для захвата дневного спектра теплового излучения LHS 3844 b, а затем сравнить его со спектрами известных горных пород, таких как базальт и гранит, чтобы определить их состав.

Если планета вулканически активна, в спектре также могут быть обнаружены следовые количества вулканических газов.

«Они дадут нам новые захватывающие взгляды на похожие на Землю планеты в целом, помогая нам узнать, какой была бы Земля на раннем этапе, когда она была такой же горячей, как сегодня», — сказал Крейдберг.

Наблюдения 55 Cancri e и LHS 3844 b будут доступны астрономическому сообществу всего мира.

Основное зеркало Джеймса Уэбба изготовлено из 18 шестиугольных кусков позолоченного металлического бериллия и имеет диаметр 21 фут 4 дюйма (6,5 метра).  Он поддерживается тремя неглубокими трубками или стойками из углеродного волокна, отходящими от большого главного зеркала, состоящего из 18 шестиугольных сегментов.

Основное зеркало Джеймса Уэбба изготовлено из 18 шестиугольных кусков позолоченного металлического бериллия и имеет диаметр 21 фут 4 дюйма (6,5 метра). Он поддерживается тремя неглубокими трубками или стойками из углеродного волокна, отходящими от большого главного зеркала, состоящего из 18 шестиугольных сегментов.

Телескоп Джеймса Уэбба

Телескоп Джеймса Уэбба был описан как «машина времени», которая может помочь раскрыть секреты нашей Вселенной.

Телескоп будет использоваться для наблюдения за первыми галактиками, родившимися в ранней Вселенной более 13,5 миллиардов лет назад, и для наблюдения за источниками звезд, экзопланет и даже лун и планет нашей Солнечной системы.

Огромный телескоп, стоимость которого уже превышает 7 миллиардов долларов (5 миллиардов фунтов стерлингов), является преемником орбитального космического телескопа Хаббла.

Телескоп Джеймса Уэбба и большинство его инструментов имеют температуру около 40 К — примерно минус 387 градусов по Фаренгейту (минус 233 градуса по Цельсию).

Чиновники говорят, что стоимость может превысить потолок программы в 8 миллиардов долларов (5,6 миллиарда фунтов стерлингов), установленный Конгрессом. Космическое агентство уже потратило на телескоп 7 миллиардов долларов (5 миллиардов фунтов стерлингов).

Когда он будет запущен в 2021 году, это будет самый большой и мощный телескоп в мире, способный заглянуть на 200 миллионов лет назад после Большого взрыва.

Leave a Comment