Как получают изображения экзопланет

Сообщения об открытии очередного космического тела, как правило, сопровождаются убедительными изображениями поверхности нового мира. Это позволяет сравнивать новый объект с уже известными планетами солнечной системы.

Новые миры представляются нам похожими на газовый гигант – Юпитер, обрамленными кольцами, как Сатурн или райским садом как наш дом — Земля. Сложность заключается в том, что снимки этих планет сделаны и переданы автоматическими зондами, такими как: «Кассини», «Вояджер», «Месенджер», «Маринер» и др.

В телескопы, расположенные на поверхности Земли, удается отчетливо рассмотреть только ближайшие небесные объекты. Так каким образом удается рассмотреть планеты, расположенные на удалении в несколько и более световых лет?

Исследование дальнего космоса

В ноябре 1999 года, на удалении в 153 световых лет, на орбите звезды с индексом HD 209458 была обнаружена планета, получившая название – Осирис. Это один из первых обнаруженных экзомиров и самый изученный на данный момент. Обнаружена она была с применением революционно нового метода.

Изображение экзопланеты Осирис в дальнем космосе происходит иначе, чем объектов в Солнечной системе, видимых в классические телескопы. При обнаружении Осириса был применен метод транзита.

При прохождении планеты перед поверхностью своей звезды, образуется кратковременное затемнение. При проведении наблюдений, это выглядит так, как будто свет звезды становиться более тусклым. Если в затуханиях звезды наблюдается определенная цикличность – это позволяет сделать предположение, что на ее орбите вращается неизвестное тело.

Прибегнув к методу транзита, становится возможным установить циклы обращения планеты по орбите, примерный размер и плотность. Осирис был обнаружен при помощи находящегося на орбите Земли телескопа «Хаббл». В результате съемки звездного неба, удалось зафиксировать минимальное отклонение в яркости свечения звезды Осириса. Отклонение произошло всего — на 1,5%. Очевидно, что в таких условиях, получить четкий снимок поверхности планеты не удастся.

Создание реалистичных изображений

Как получают изображения экзопланет?Специалисты из NASA посчитали, что для презентации события такого масштаба, графика яркости свечения недостаточно. К оформлению пресс-релиза был привлечен известный калифорнийский дизайнер – Линнет Кук. «Немногие поняли, что представленное изображение планеты является всего лишь рисунком», — делилась впечатлениями художница.

В настоящее время ученые из NASA прибегают к услугам Линнет и других специалистов по графике. Для создания реалистичных изображений вновь открытых миров, художники получают всю имеющуюся в наличии информацию. Как правило, специфика применяемых при исследовании методов не позволяет получить достаточного большого количества данных.

Поиск новых экзопланет с применением транзитного метода не является единственно возможным и достаточным. По сути, таким способом удается обнаружить только те объекты, плоскость обращения которых лежит на линии наблюдения, то есть между наблюдателем и солнцем. Очевидно, что орбиты многих неизвестных планет не соответствуют данному условию.

Также для успешного применения метода требуется многократное повторение затемнения. Обычно удается обнаружить объекты, расположенные на небольшом удалении от своего светила и имеющие малый период обращения по орбите.

Данные особенности позволяют отнести такие планеты к классу – горячий юпитер. Их масса примерно соответствует массе Юпитера и при этом близкое расположение солнца нагревает их поверхность. Именно поэтому, на изображениях, созданных художниками, эти планеты выглядят как пылающие исполины, летящие на фоне своего светила. Осирис также относится к такому классу.

Второй метод обнаружения удаленных планет

Метод Доплера при обнаружении экзопланетСчитается, что в реальности звезда не является центром масс солнечной системы. Светило и все планеты вращаются вокруг определенной точки, не совпадающей с центром звезды. Планета, обращающаяся вокруг звезды, раскачивает общую траекторию обращения.
На этом предположении базируется метод радиальной скорости звезд. Этот способ обнаружения, называемый – метод Доплера, является вторым по значению в работах по обнаружению новых миров.

Для наблюдателя на Земле кажется, что звезда с планетой то удаляется, то приближается. Эти незначительные отклонения удается фиксировать при помощи Доплеровского изменения спектра. Также метод позволяет определять орбиту планеты и ее массу. Далее, как обычно, дело за художниками.

Другие открытия и изображения планет

Линьет Кук работала над созданием графики и для других планет. Так, она работала над изображением Глизе 581 g (не официально — Зармина). Это также первая в своем роде планета. По заверениям ученых, мир имеет все предпосылки и условия, необходимые для существования жизни.

Обитаемая экзопланета Глизе -581gВзглянув на работу художницы, можно обнаружить все атрибуты обитаемого мира в понимании человека. На изображении присутствует атмосфера. За облаками, отчетливо просматриваются укрытые густой растительностью материки и водные поверхности. Это позволяет астрономам, сообщать в своем докладе о планете как об обитаемом мире.

Зармина была обнаружена 29 сентября 2010 года, в созвездии весов. Расстояние до объекта по космическим меркам небольшое – 20 световых лет. Орбита планеты лежит в зоне обитания. Это позволяет ученым предполагать, что она может быть обитаемой. На поверхности планеты сохраняется оптимальный температурный режим, удерживающий воду в жидком состоянии. Более того, масса объекта соответствует массе Земли.

Но, исследования дальнего космоса базируются на теориях, которые со временем могут меняться. С момента открытия Глизе 581g прошло достаточно много времени и сома существование мира уже вызывает сомнение. Уже существование целого ряда планет удалось подтвердить при помощи оптических приборов.

Применение анализа спектра при исследовании экзо планет

2M1207b - первая заснятая экзопланетаВ 2004 году был открыт объект 2M1207b, удаленный от Земли на 170 световых лет. Эта планета является первой, которую можно рассмотреть при помощи телескопа. Это обстоятельство предоставляет в распоряжение художников бесценные данные, позволяющие более детально создать изображение.

Как большая часть тел в космосе, экзо планеты способны отражать световое излучение. Прибегнув к анализу света, можно получить гораздо большее количество данных, чем при описанных ранее методах транзита и радиальной скорости. На основании таких данных можно узнать химический состав атмосферы и поверхности небесного тела. Исследования 2M1207b в инфракрасном диапазоне спектра, позволили обнаружить присутствие в атмосфере молекул воды.

По мнению Жана Шнайера – исследователя из обсерватории в Париже, метод анализа спектра, в ближайшем будущем позволит получать исчерпывающую информацию об удаленных объектах. Люди смогут узнать о существовании у планет спутников, колец, пригодной для жизни атмосферы. И даже техногенных проявлений, присущих разумной цивилизации.

Но, пока что на основе полученных данных, представить внешний вид мира способны только художники.

Нет комментариев


Экстрасенсы

 (Аномальные явления) © 2012 - 2018
При использовании, обязательно наличие индексируемой ссылки.
Контакты MezerAlex2@gmail.com
Яндекс.Метрика