Содержание
В Солнечной системе обнаружены скоростные магистрали
12 декабря 2020
10:46
Анатолий Глянцев
Гравитация Юпитера может творить чудеса с траекториями космических зондов.
Фото NASA, ESA, A. Simon (Goddard Space Flight Center), M.H. Wong (Univ. of California, Berkeley).
Астрономы обнаружили в Солнечной системе настоящие скоростные магистрали. По ним космический зонд может быстро добраться до далёких планет.
Учёные открыли в космосе настоящие скоростные магистрали. По ним космический аппарат может быстро добраться до окраин Солнечной системы.
Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Science Advances.
Представим себе автомобиль, который проходит маршрут в тысячи километров, при этом лишь изредка включая двигатель. Фантастика? Тем не менее космические зонды преодолевают расстояния именно так.
Даже до Луны невозможно добраться с постоянно включённым двигателем: не хватит топлива. А уж о том, чтобы долететь таким образом до далёких планет, не может быть и речи. Поэтому специалисты вынуждены рассчитывать полёты так, чтобы аппарат почти всё время двигался по инерции (точнее, под действием гравитации Солнца).
Чтобы изменить траекторию зонда и придать ему дополнительное ускорение, космические инженеры используют сближения с планетами. Тяготение планеты выступает в роли своеобразного пинка, отправляющего аппарат по нужному маршруту с необходимой скоростью.
Расчёт таких полётов – это целое искусство. И часто астрономам приходится годами ждать, когда планеты выстроятся нужным образом и можно будет запустить аппарат.
Авторы нового исследования обнаружили целый класс новых траекторий, по которым зонд может быстро долететь до окраин Солнечной системы.
Такой полёт по скорости не уступит движению «Вояджеров», покинувших гелиосферу за 40 лет. Кроме того, исследование показывает, как небольшой объект вроде кометы или астероида может добраться от Юпитера до Нептуна за считанные десятилетия.
Учёные из Сербии и США провели компьютерное моделирование, учитывающее гравитацию семи планет Солнечной системы (от Венеры до Нептуна). Они запустили миллионы пробных тел в виртуальный полёт по разным траекториям, лежащим между главным поясом астероидов и Ураном. Астрономы отслеживали движение своих «подопытных» в течение ста лет.
Большинство орбит, как и ожидалось, оказались достаточно стабильными. Но обнаружился и класс траекторий, на которых гравитация Юпитера (напомним, что это самая большая планета Солнечной системы) не позволяет объекту спокойно обращаться вокруг нашей звезды. Она либо запускает тело к окраинам владений Солнца, либо заставляет его упасть на планету-гигант.
31 небольшое тело на траекториях, приводящих к падению на Юпитер.
Минимальное время до столкновения составляет 7 лет, среднее – 36 лет.
Иллюстрация Natasa Todorovic et al./Science Advances (2020).
Из миллионов виртуальных объектов лишь несколько десятков упали на Юпитер. Зато около двух тысяч отправились в далёкое путешествие. Орбиты Урана они достигли в среднем за 38 лет, а Нептуна – за 46 лет. 70% тел, получивших гравитационный «пинок» от Юпитера, менее чем за столетие покинули Солнечную систему. А самые быстрые «гонцы» справились с полётом к Нептуну всего за десятилетие.
Для сравнения: «Вояджер-2» тоже летел от Юпитера до Нептуна десять лет. Но это была специально рассчитанная траектория, которая к тому же время от времени корректировалась с помощью двигателей.
Между тем для астероидов и комет, которые не могут вовремя подправить свою траекторию, типичное время такой миграции составляет от десятков тысяч до сотен миллионов лет. Однако, если подобное тело случайно попадёт на открытую авторами «магистраль», оно может проделать этот же путь за десятилетие.
38 небольших тел на траекториях, приводящих к убеганию от Юпитера.
Иллюстрация Natasa Todorovic et al./Science Advances (2020).
В будущем учёные смогут учитывать новые возможности при планировании космических миссий и отслеживании движения астероидов и комет.
К слову, ранее Вести.Ru рассказывали о «невозможной» траектории для будущей миссии к Плутону. Писали мы и о странных орбитах астероидов, отнятых Солнцем у другой звезды.
наука
космос
космонавтика
астрономия
Солнечная система
кометы
астероиды
новости
Планета-призрак и другие реальные угрозы космического апокалипсиса
Безымянный «убийца»
20 января 2016 года астрономы из Калифорнийского технологического института Константин Батыгин и Майкл Браун объявили о возможной девятой планете на окраине Солнечной системы, за пределами орбиты Плутона.
Планета примерно в десять раз массивнее, чем Земля, удалена примерно в 20 раз дальше от Солнца, чем Нептун, и делает оборот вокруг Солнца за 10 000—20 000 лет.
Планета-призрак, смоделированная в программе Celestia
Фото: wikipedia.org
У планеты-призрака пока даже нет имени. Но вот, спустя лишь полтора года после открытия, исследователи из Университета Аризоны заявили, что недавно обнаруженный космический гигант летит по направлению к Земле. Столкновение приведет к космическому апокалипсису.
Предположительная орбита планеты вместе с орбитами обособленных транснептуновых объектов известных на конец 2015 года
Фото: wikipedia.org
Ученые заявляют о том, что орбиты, расположенных в поясе Койпера, отклонены на восемь градусов. Сам пояс находится за орбитой Нептуна. Исследователи убеждены, что это вызвано гравитационным притяжением планеты размером с Марс.
По оценкам американских специалистов, своим гравитационным полем планета-призрак выбьет кометы и астероиды, которые направятся внутрь Солнечной системы.
Это станет началом космического апокалипсиса, — отмечают ученые.
Анимация предположительной орбиты планеты-призрака в сравнении с орбитами других планет Солнечной системы и обособленных транснептуновых объектов
Фото: wikipedia.org
Однако российские исследователи полагают, что пугающие прогнозы американских коллег являются лишь домыслами.
Видео: Пятый канал
Но, к сожалению, планета-призрак — далеко не единственная опасность, грозящая уничтожением Земли и всего человечества…
Сигнал FRB 150215
В своём бессилии найти простое и понятное объяснение сигналу под кодовым именем FRB 150215 признались астрофизики Технологического университета Суинберн (Австралия). Эмили Петрофф, сотрудница, ведущая данное исследование, откровенно заявила:
«Мы потратили огромное количество времени и задействовали множество телескопов, но так и не смогли найти ничего, что могло бы быть связано с этим сигналом».
Таинственную радиоволну наблюдали учёные по всему миру: 11 телескопов разного типа, настроенных на поиск не только оптического и радиосигналов, но также гамма-, рентгеновских излучений и нейтрино, пытались нащупать первоисточник FRB 150215 и распознать его природу.
Всплеск сигнала был впервые зафиксирован 15 февраля 2015 года в Австралии. С тех пор учёные узнали о нём не так много. По мнению исследователей, короткий повторяющийся радиосигнал исходит из очень далёких для нас глубин космоса — его источник располагается за пределами Млечного пути. Кроме того, он явно очень силён — в противном случае волна вряд ли смогла бы преодолеть полную препятствий галактику и дойти до нас в таком виде.
Эмили Петрофф
Фото: twitter.com
Сигнал FRB 150215 не единственный. Такие же короткие вспышки учёные фиксируют на протяжении последних десяти лет, с 2007 года. Всего за прошедшее десятилетие было замечено и исследовано 22 сигнала класса FRB. Определить природу этих вспышек и хоть как-то приблизиться к пониманию их первоисточника учёные не могут.
Эндрю Симион, директор исследовательского центра SETI Университета Калифорнии в Беркли, не исключает возможности, что сигналы класса FRB связаны с жизнедеятельностью инопланетной расы.
Эмили Петрофф же склонна считать, что природа непонятных космических вспышек объясняется ещё не изученными естественными процессами, происходящими во Вселенной. Однако и сама она не отрицает возможность существования «сигналов иной цивилизации».
Фото: flickr.com
«Чужие» уже среди нас?
Подобные находки учёных можно считать куда более серьёзным подтверждением существования внеземных разумных рас (либо просто глубокой и абсолютной неизведанности Вселенной), чем бесконечные рассказы очевидцев о «зелёных человечках» в серебристых нейлоновых костюмах. Очевидно, если и есть ещё где-то в космосе жизнь, до Земли она пока не добралась.
Фото: flickr.com
Впрочем, некоторые находки энтузиастов говорят в пользу того, что внеземные цивилизации в Солнечной системе уже существовали. Так, 9 мая этого года на популярном американском канале Secureteam10, созданном искателями НЛО, появилось видео с удивительными снимками лунной поверхности. Как утверждают авторы ролика, на фотографиях, сделанных спутником, чётко виден объект, очень похожий на танк.
Фото: youtube.com
Уфологи из Кливленда (именно там располагается штаб-квартира канала) уверены — на Луне можно найти множество артефактов, свидетельствующих о том, что когда-то спутник Земли был населён высокоразвитой разумной расой. Останки техники, по их мнению, прямо подтверждают эту теорию. Но вот сотрудники NASA скрывают от простых смертных правду, уверены уфологи.
Фото: flickr.com
Немало подобных артефактов искатели контакта с пришельцами находят и на поверхности Марса. Правда, чаще всего удивительные находки, снятые под другим ракурсом, оказываются природными объектами. Но некоторые снимки всё же оставляют вопросы. Так, 21 июня 2016 года широкой публике представили очень интересные фото, сделанные марсоходом Curiosity на поверхности красной планеты. Несмотря на низкое качество кадра, энтузиасты заметили, что на одном фото присутствует объект явно искусственного происхождения.
Фото: youtube.com
Гладкий и ровный цилиндр с выступающим патрубком напомнил уфологам мину времён Второй Мировой войны.
Однако энтузиасты не исключают, что предмет может быть элементом внеземной техники. И это снова возвращает нас к мысли об останках исчезнувшей цивилизации. Но дать точную оценку природе таких находок сложно — NASA не спешит делиться снимками хорошего качества, сделанными на Марсе.
Фото: youtube.com
В NASA знают больше, чем говорят?
Сторонники теории мирового заговора уверены: приближённые к власти и владеющие информацией сильные мира сего знают гораздо больше простых граждан. Совсем недавно, 22 апреля текущего года наиболее смелые фантазии любителей таких теорий неожиданно подкрепил сам руководитель NASA Чарльз Болден. Бывший астронавт со стажем более 680 часов в космосе, участник космических полётов на шаттлах «Дискавери», «Атлантис» и «Колумбия» заявил, что в ближайшие годы — а может, уже и месяцы — наша планета подвергнется нашествию инопланетных захватчиков.
Чарльз Болден
Фото: flickr.com
«В космосе много страшных вещей, и некоторые из них, вероятно, уже заметили наше существование.
Мы подсчитали, что во Вселенной существует, по крайней мере, 30 тысяч инопланетных цивилизаций. Мы проявляли активность в космическом пространстве на протяжении десятилетий, и поэтому наверняка привлекли к себе внимание, по крайней мере, одной. Нас могу захватить в любой момент!», — сообщил Болден на конференции в Хьюстоне.
Однако рассказать о подробностях предстоящего завоевания Болдену не дали. После этой шокирующей тирады на подмостки немедленно поднялись двое коллег бывшего астронавта из NASA и увели своего начальника под руки. Позже стало известно, что Болден «отправился в отпуск на полгода из-за болезни». От всех предложений дать интервью глава NASA наотрез отказался.
Чарльз Болден
Фото: flickr.com
Это не первое заявление директора Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства США о существовании инопланетной жизни — но в первый раз он назвал реальную дату. По мнению Болдена, ждать пришельцев на планете можно уже сейчас — вторжение произойдёт до 2025 года.
«Отступить», чтобы выжить?
Если громкие заявления столь близкого к первоисточникам и закрытой для широкой публики информации имеют под собой хоть какую-нибудь почву — значит, человечеству пора серьёзно задуматься над способами отступления. Будем честны с собой: сопротивляться инопланетным расам, которые, как считает режиссёр бессмертного «Чужого» Ридли Скотт, должны значительно превосходить землян по уровню технического развития, будет бессмысленно.
Ридли Скотт
Фото: flickr.com
Конечно, люди могут попробовать задавить пришельцев духовными ценностями и гуманистическими идеалами (это, пожалуй, один из самых любимых сюжетов писателей-фантастов), но проталкивать свои ценности через языковой барьер — затея, обречённая на провал. А значит, придётся бежать на другую планету.
За колонизацию новых миров уже высказался человек, авторитету которого доверяет весь мир. Стивен Хокинг, известный британский физик и популяризатор науки, заявил, что у человечества осталось лишь сто лет, чтобы «собрать вещи».
По истечении века, считает учёный, жить на Земле станет невозможно.
Стивен Хокинг
Фото: flickr.com
Хокинг твёрдо уверен, что примерно через сто лет человеческую расу настигнет апокалипсис. Какого именно рода он будет — достоверно неизвестно. Это может быть ядерная война, пандемия искусственно созданного вируса либо другая техногенная катастрофа. Кроме того, физик не исключает возможности глобального стихийного бедствия, которое просто сотрёт человека с лица Земли.
«Думаю, у человеческой расы нет будущего, если она не отправится в космос», — заявил учёный в послесловии к книге Джулиана Гатри «Как создать космический корабль».
Ту же самую мысль Хокинг продвигает и в документальном фильме «Экспедиция Новая Земля», который готовится к показу на телеканале BBC. Между прочим, сам учёный готов быть в авангарде первопроходцев. И даже серьёзное заболевание, которое ещё в молодости лишило его способности двигаться, вовсе не кажется физику с мировым именем препятствием.
Свои надежды Стивен Хокинг возлагает на частную космическую компанию Virgin Galactic, основатель которой Ричард Брэнсон уже предложил учёному место на борту SpaceShipTwo — суборбитального космического корабля, который, по задумке создателей, отправит в космос шесть туристов из числа простых смертных.
Фото: flickr.com
Британский учёный, большая часть жизни которого прошла в инвалидном кресле, уверен — уже сейчас космос должен быть открыт для любого. В противном случае, у человека, чей взгляд не устремлён в глубины Вселенной, в будущем не будет шанса на выживание.
Маргарита Звягинцева
Наши самые ранние крупные планы планет в сравнении с лучшими сегодняшними снимками
Космический полет
От зернистых снимков, отправленных зондами НАСА «Маринер» 1960-х годов, до последних снимков, сделанных телескопом Уэбба, наши взгляды на планеты со временем значительно улучшились.
Автор:
George Dvorsky
Комментарии (5)
Оповещения
Мы можем получать комиссию за ссылки на этой странице.
Слева: вид Юпитера с борта «Пионера-10» 19 марта.73. Справа: вид Юпитера с телескопа Уэбба в июле 2022 года. Изображение: НАСА, ЕКА, CSA, группа ERS Юпитера; обработка изображений Джуди Шмидт
Веками астрономы ограничивались наземными наблюдениями за планетами, но теперь мы используем космические аппараты, чтобы делать снимки соседних миров крупным планом. Удивительно, но наши взгляды на планеты Солнечной системы постепенно улучшались на протяжении десятилетий, о чем свидетельствуют эти изображения.
На заре космической эры человечество наконец-то смогло снимать астрономические объекты крупным планом. Мы не упустили эту возможность, отправив зонды на каждую планету в нашей Солнечной системе и даже на Плутон, карликовую планету, расположенную на расстоянии более 5 миллиардов миль (8 миллиардов километров).
Первые миссии к планетам начались в 1960-х годах, и мы все еще в восторге от этого.
Мы собрали серию фотографий, показывающих некоторые из наших самых ранних изображений планет в сравнении с аналогичными портретами, сделанными во время недавних миссий. Независимо от эпохи или качества, у каждого есть своя история, и каждый продолжает будоражить воображение.
Изображение: НАСА
Миссия НАСА «Маринер-10» совершила несколько близких облетов Меркурия с 19 февраля.74 по март 1975 года. В ходе своей миссии «Маринер-10» сделал тысячи фотографий, в том числе изображения поверхности Меркурия с самым высоким разрешением, когда-либо сделанные. Это был наш первый снимок крошечной планеты крупным планом, на котором были видны кратеры размером до 500 футов (150 метров) в поперечнике. Изображение выше, сделанное 29 марта 1974 года, было получено, когда Маринер-10 находился на расстоянии 3700 миль (5900 километров) от поверхности, и оно показало рельеф, очень похожий на лунный.
Изображение: НАСА/Лаборатория прикладной физики Университета Джона Хопкинса/Институт Карнеги в Вашингтоне
MESSENGER, роботизированный зонд NASA, посещал Меркурий с 2011 по 2015 год и, в отличие от Mariner 10, фактически вышел на орбиту планеты.
Изображение выше, сделанное 2 октября 2013 года, показывает поверхность Меркурия в мельчайших деталях и включает четкие виды как первичных, так и вторичных кратеров. MESSENGER сделал более 250 000 снимков, исследуя ближайшую к Солнцу планету.
Изображение: NASA/USGS/PDS
Действительно, наше понимание особенностей поверхности и химической структуры Меркурия прошло долгий путь с середины XIX века.70-е годы. Данные, полученные с помощью семи научных инструментов MESSENGER, позволили ученым создать очень подробные топографические и спектральные карты планеты. Это самые подробные изображения Меркурия, которые у нас есть, показывающие области, где когда-то текла лава, и недавно образовавшиеся кратеры, среди многих других геологических особенностей. И, как нас также учил MESSENGER, Меркурий сжимается.
Изображение: NASA
До посещения Меркурия Mariner 10 пронесся мимо Венеры, став первым зондом в истории, пролетевшим более чем над одной планетой. 19 января74 космический аппарат сделал снимок Венеры в ультрафиолетовом диапазоне, открыв богатую углекислым газом атмосферу планеты, которая постоянно скрывает раскаленную и негостеприимную поверхность Венеры.
Изображение: MPS/DLR-PF/IDA
Миссия Европейского космического агентства «Венера Экспресс» с 2006 по 2014 год также давала снимки атмосферы Венеры крупным планом, в том числе снимок в ультрафиолетовом диапазоне, аналогичный тому, который был сделан «Маринер-10». На изображении выше, сделанном 23 июля 2007 года, показано южное полушарие планеты.
Изображение: JAXA/ISAS/DARTS/Kevin M. Gill
Японский зонд «Акацуки», находящийся на орбите вокруг Венеры с 2015 года, беспрекословно запечатлел самые захватывающие виды скрытой планеты. Изображение выше в искусственных цветах, сделанное 11 июля 2020 года, показывает Венеру через два ультрафиолетовых канала, показывая различные компоненты венерианской атмосферы, которая состоит в основном из углекислого газа.
Изображение: НАСА
Mariner 4 был первым космическим кораблем, совершившим близкий облет Марса 15, 19 июля.65. Это первый крупный план Марса, на который особо не на что смотреть, но это было глубокое изображение, вызывающее мурашки по коже, как объяснило TIME в то время.
В ходе своей миссии на Красную планету зонд НАСА изменил наше представление о Марсе, показав, что он бесплоден, заполнен кратерами и не изобилует жизнью.
Изображение: НАСА
Mariner 4 прислал несколько изображений, демонстрирующих явные признаки наличия кратеров на Марсе, в том числе изображение выше, на котором показан район с сильными кратерами к югу от равнины Амазонки. Mariner 4 кружил вокруг Марса до выхода на пенсию 19 декабря.67.
Изображение: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona
Марсианский разведывательный орбитальный аппарат НАСА (MRO) с 2006 года снимает захватывающий вид на Красную планету. особенности, в том числе хребты, песчаные дюны и мега-рябь возле кратера Гамбоа. В наши дни наши виды на марсианскую поверхность практически так же хороши, как наши космические виды на Землю, не говоря уже о наземных видах с различных марсоходов, которые годами работали на Красной планете.
Изображение: NASA
Запущенный в марте 1973 года, Pioneer 10 стал первым зондом, который пересек пояс астероидов и посетил Юпитер, самую большую планету в Солнечной системе.
Изображение выше было получено, когда зонд НАСА находился на расстоянии 1,84 миллиона миль (2,69 миллиона километров) от Юпитера, и это одно из первых изображений газового гиганта крупным планом, которые у нас есть. На снимке, сделанном 1 декабря 1974 года, среди других атмосферных особенностей видно Большое Красное Пятно Юпитера, шторм шириной 25 000 миль (40 200 км).
Изображение: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill
Juno сделала этот необычный снимок Юпитера 12 февраля 2019 года. облет газового гиганта, когда он пролетел от 16 700 миль (26 900 километров) до 59 300 миль (95 400 километров) над вершинами облаков.
Изображение: NASA, ESA, CSA, Jupiter ERS Team; обработка изображения Джуди Шмидт
Космический телескоп Уэбба в настоящее время вращается вокруг Солнца в гравитационном наилучшем месте, известном как L2. Уэбб находится в сотнях миллионов миль от Юпитера, но в конце июля ему удалось сделать серию очень подробных изображений газового гиганта с помощью камеры ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam).
«Честно говоря, мы не ожидали, что все будет так хорошо», — сказал в своем заявлении Имке де Патер, профессор Калифорнийского университета в Беркли, который руководил наблюдениями. «Мы никогда не видели Юпитер таким. Все это совершенно невероятно». Кстати, самое раннее астрономическое изображение Юпитера, когда-либо сделанное, датируется 1879 годом..
Изображение: НАСА
Зонд НАСА «Пионер-11» сделал этот крупный план Сатурна и его лунного Титана 26 августа 1979 года. » по данным НАСА. Pioneer 11 сделал снимок, когда он находился на расстоянии 1,77 миллиона миль (2,84 миллиона км) от окруженной кольцами планеты.
Изображение: Группа обработки изображений Кассини, SSI, Лаборатория реактивного движения, ЕКА, НАСА
Слова не могут передать это изображение Кассини. Космический аппарат НАСА сделал этот снимок 16 сентября 2006 года, когда гигант с кольцами затмевал Солнце с точки зрения Кассини, и это остается одним из самых невероятных снимков Сатурна или любого другого объекта Солнечной системы, когда-либо сделанных.
Панорама была собрана из 165 изображений, снятых широкоугольной камерой зонда в течение почти трех часов.
Изображение: NASA/JPL-Caltech
Когда «Вояджер-2» пролетел мимо Урана в январе 1986 года, он сделал широкоугольный снимок ледяного гиганта с разрешением, достигающим 90 миль (140 км). Бледный сине-зеленый цвет тонкого полумесяца планеты, продукт атмосферного метана, соответствовал цветам, улавливаемым наземными телескопами на Земле. Зонд НАСА находился примерно в 600 000 миль (1 миллион км) от Урана, когда была сделана эта фотография.
Изображение: NASA/JPL-Caltech
Ни один зонд не посещал Уран после пролета «Вояджера-2» 24 января 1986 года, так что это остается лучшим из имеющихся у нас снимков бледно-голубой красавицы крупным планом. Обнадеживает тот факт, что предлагаемая миссия стоимостью 4,2 миллиарда долларов может достичь седьмой планеты к 2049 году. в первый раз это были длинные светлые перистые облака, плавающие высоко в атмосфере Нептуна», — поясняет НАСА.
«Тени этих облаков можно увидеть даже на нижних слоях облаков». Как и Уран, синяя окраска Нептуна возникает из-за присутствия атмосферного метана.
Изображение: НАСА
На сегодняшний день «Вояджер-2» был и остается единственным космическим кораблем, пролетевшим мимо Нептуна. Это изображение, сделанное 25 августа 1989 года, является одним из лучших изображений ледяного гиганта, которые у нас есть. Большое темное пятно — это буря, похожая на Большое красное пятно на Юпитере.
Изображение: НАСА
4 октября 1990 года недавно запущенный космический телескоп Хаббл нацелился на Плутон, который в то время все еще считался планетой. Чтобы зафиксировать изображение удаленного объекта, астрономы использовали бортовую камеру Хаббла Faint Object Camera, продукт Европейского космического агентства. Наземные телескопы ранее показывали изображения Плутона и его спутника Харона с высокой степенью пикселизации, но изображение Хаббла давало более четкое представление.
Тем не менее, на среднем расстоянии 3,78 миллиарда миль (6 миллиардов километров) более мелкие детали Плутона оставались вне поля зрения.
Изображение: NASA/APL/SwRI
Мы, наконец, получили крупный план Плутона 13 июля 2015 года, когда зонд NASA New Horizon пролетел мимо карликовой планеты. Космический аппарат сделал потрясающе яркое изображение, на котором видно яркое сердцевидное пятно, граничащее с более темными экваториальными ландшафтами. Камера дальней разведки зонда (LORRI) сделала этот снимок, когда он находился на расстоянии 476 000 миль (768 000 километров) от поверхности. Цветовые данные с более низким разрешением, полученные ранее в тот же день с помощью зонда Ralph, были объединены с данными LORRI, чтобы создать этот поразительный вид.
Настоящие ли «фотографии» далеких планет? | Моисей Матсепане
Если бы опрос, ориентированный на широкую публику, должен был быть проведен, спрашивая всех о количестве экзопланет (планет за пределами нашей Солнечной системы), открытых на сегодняшний день.
Можно с уверенностью сказать, что без «гугления» существует высокая вероятность того, что большинство людей не будут знать приблизительное число. Однако, если обзор должен был быть переформулирован, спросив, есть ли у нас фотографии или подробные изображения экзопланет. Большинство людей сказали бы, что мы ничего не «гуглим».
В этой статье будут рассмотрены причины, по которым так много представителей широкой общественности считают, что у нас есть подробные изображения экзопланет, которые были обнаружены до сих пор. На изображении ниже показано, как выглядела бы типичная экзопланета, если бы мы сделали ее непосредственное изображение и сфотографировали. Это уровень детализации, который является обычным, когда мы изображаем экзопланеты. Маленькая яркая точка — это изображение планеты, и это также возможно только при правильных условиях, например, если экзопланета большая и очень горячая.
Экзопланета, снятая напрямую
Есть ли у нас хотя бы одна подробная фотография экзопланеты? Короткий и простой ответ – нет.
Подробных изображений экзопланет нет. Чтобы еще больше прояснить этот момент, вот что НАСА может сказать относительно изображений экзопланет:
Хотя к настоящему времени каталогизировано более 4000 экзопланет, только около 15 из них были получены непосредственно с помощью телескопов. А планеты такие далекие и маленькие, что на лучших фотографиях они просто точки. Новая техника команды по использованию Хаббла для прямого изображения этой планеты прокладывает новый путь для дальнейших исследований экзопланет, особенно в годы формирования планеты.
Если нет подробных изображений экзопланет, почему широкая публика считает иначе? Возможно, это методы, используемые для сообщения об интересных открытиях планет. Но прежде чем исследовать причины, уместно лишь кратко объяснить, как обнаруживаются экзопланеты.
Существует около 8 методов, которые можно использовать для обнаружения экзопланет, а именно; Радиальная скорость, транзиты, микролинзирование, визуализация, временные вариации, орбитальная яркость, модуляция и астрометрия — в будущем их может быть больше, но в настоящее время это наиболее устоявшиеся и хорошо задокументированные методы.
Из более чем 4000 экзопланет, открытых к настоящему времени, есть два метода, ответственные за большинство этих открытий. Этими методами являются метод транзита и метод радиальной скорости, как показано ниже.
Как только интересная экзопланета будет обнаружена, собранные данные о планете станут чрезвычайно скучными для широкой публики. Поэтому такие организации, как НАСА, ЕКА и т. д., будут использовать впечатление художника, чтобы сделать открытие доступным для широкой публики.
На приведенной ниже диаграмме показан типичный график прохождения планеты, обнаруженной при прохождении перед родительской звездой. Этот транзитный граф обычно составляется с использованием данных таких телескопов, как Spitzer, Kepler и многих других.
График транзита
После подтверждения транзита обычно проводится несколько других проверок, чтобы убедиться, что это действительно планета, а не просто шум. Иногда публикуется пара научных статей, если открытие достаточно значимое.
Затем генерируются данные, удобные для СМИ, чтобы журналисты могли донести результаты до широкой публики. В этот момент все становится Диким Диким Западом.
Повествование и весь отчетный процесс иногда могут дать публике слишком оптимистичный взгляд на данные. Заголовки вроде этого от «хранителя»; «Земля 2.0: НАСА заявляет, что ученые нашли «ближайшего близнеца» за пределами Солнечной системы» создают у общественности впечатление, что была обнаружена новая «землеподобная» планета.
Недавно открытая «землеподобная» планета не была бы интересна, если бы публике показывали изображение транзитного графа. Обычными инструментами, используемыми для информирования общественности об этих новых открытиях, являются красивые 3D-рендеры и анимации, иллюстрирующие экзотичную планету. На изображении ниже слева показана 3D-модель Земли, а справа — Kepler-452b, которую после открытия обычно называют Землей 2.0.
Концепция этого художника сравнивает Землю (слева) с новой планетой под названием Kepler-452b, которая примерно на 60 процентов больше в диаметре.
Когда показываются изображения, подобные приведенному выше, обычно делается оговорка или краткое упоминание о том, что это представление художника о планете. Можно возразить, что нет ничего плохого в художественных впечатлениях от научных открытий, поскольку эта практика широко распространена и в других областях.
В нашей Солнечной системе люди, включая детей, могут легко идентифицировать изображения наших 8 планет, путаница начинается с экзопланет. Попросите любого описать, как выглядит Проксима Центавра b (ближайшая к нам экзопланета), наверняка никто не узнает ответа. Однако, если вы покажете им 3D-рендеринг или анимацию Проксимы Центавра b, большинство представителей общественности примут представленную ниже иллюстрацию как реальную или полученную из реального изображения планеты без каких-либо оговорок.
Proxima Centauri b
Мы, люди, с трудом укладываемся в масштабы объектов, которые фиксируются нашими фантастическими телескопами, такими как Хаббл, Кеплер, Спитцер и другими.
Расстояния и масштабы огромны и непостижимы.
Самый распространенный вопрос, который возникает в связи с вопросом о далеких планетах: «Как можно видеть изображения галактик, удаленных от нас на миллиарды световых лет, и при этом мы не можем даже сделать снимок экзопланеты, удаленной всего на 4 световых года». На самом деле это очень хороший вопрос, если исходить от тех, кто не имеет никакого опыта в этой области.
В юности я думал, что у нас есть достаточно мощные телескопы, чтобы напрямую фотографировать далекие экзопланеты. Мне никогда не приходило в голову, что у нас нет возможности делать подробные изображения таких планет. Я всегда просто предполагал, как и большинство людей, что у нас много изображений. Это предположение прекратилось, когда я начал понимать оптику и астрофотографию. Потребовалось некоторое время, прежде чем я понял, что получение изображений экзопланет с высоким разрешением было непреодолимым научным и инженерным подвигом, даже для ближайших экзопланет.
Лучшие изображения, которые мы можем получить с помощью технологий, которыми мы располагаем в настоящее время, проиллюстрированы ниже.
Очень большой телескоп Европейской южной обсерватории (ESO VLT) сделал первое в истории изображение молодой солнцеподобной звезды, сопровождаемой двумя гигантскими экзопланетами. Изображения систем с несколькими экзопланетами чрезвычайно редки, и до сих пор астрономы никогда напрямую не наблюдали более одной планеты, вращающейся вокруг звезды, похожей на Солнце. Наблюдения могут помочь астрономам понять, как планеты формировались и развивались вокруг нашего собственного Солнца.
Техника, которая использовалась для захвата этой Солнечной системы, не будет работать на наших захватываемых планетах, подобных тем, что находятся в нашей Солнечной системе. Планеты в нашей солнечной системе относительно холодные по сравнению с этими молодыми, горячими и большими планетами в солнечной системе, показанными выше.
Таким образом, невозможно получить подробные изображения экзопланет с помощью телескопов текущего поколения. Поэтому в следующий раз, когда вы увидите недавно обнаруженную «дом вдали от дома» «землеподобную» планету, имейте в виду, что изображение не соответствует действительности. У нас нет технологических возможностей для получения подробных изображений экзопланет.
Ссылки:
Миссия НАСА «Кеплер» обнаружила более крупного и старшего родственника Земли
Миссия НАСА «Кеплер» подтвердила наличие первой планеты размером с Землю в «обитаемой зоне» вокруг солнцеподобной звезды…
www.nasa.gov
Первое в истории изображение многопланетной системы вокруг солнцеподобной звезды, полученное телескопом ESO
Очень большой телескоп Европейской южной обсерватории (ESO VLT) сделал первое в истории изображение молодой…
www.eso.org
Kepler-22b — Википедия
Kepler-22b (также известная под обозначением интересующего объекта Кеплера KOI-087.
