"Хаббл" и "Новые горизонты" одновременно нацелились на Уран для дальнейшего изучения экзопланет

Космический телескоп "Хаббл" и космический аппарат "Новые горизонты" одновременно нацелились на Уран, что позволило ученым сделать прямое сравнение планеты с двух очень разных точек зрения.

Полученные результаты помогут сформировать будущие планы по изучению подобных типов планет вокруг других звезд, рассказывают в НАСА, передают OstanniPodii.com.

Астрономы воспользовались Ураном как примером для подобных планет за пределами нашей Солнечной системы, известных как экзопланеты, для сравнения изображений с высоким разрешением, полученных "Габблом", с более удаленными изображениями от "Новых горизонтов". Эта комбинированная перспектива поможет ученым узнать больше о том, чего ожидать при получении изображений планет вокруг других звезд с помощью будущих телескопов.

"Хотя мы ожидали, что Уран будет выглядеть по-разному в каждом фильтре наблюдений, мы обнаружили, что Уран на самом деле тусклее, чем предполагалось в данных Новых горизонтов, полученных с другой точки зрения", - сказала ведущий автор Саманта Хаслер из Массачусетского технологического института в Кембридже, сотрудница научной команды "Новых горизонтов".

Получение изображений экзопланет является ключевым методом для изучения их потенциальной пригодности к жизни и предлагают новые подсказки к пониманию происхождения и формирования нашей Солнечной системы. Астрономы используют как прямое изображение, так и спектроскопию, чтобы собрать свет от наблюдаемой планеты и сравнить его яркость на разных длинах волн. Однако, получение изображений экзопланет является очень сложным процессом, поскольку они находятся очень далеко. Их изображения являются лишь точечными, а потому не столь детальными, как изображения миров, вращающихся вокруг нашего Солнца, видимых нами вблизи. Исследователи также могут непосредственно наблюдать экзопланеты только в "частичных фазах", когда их звезда освещает только часть планеты, как это видно с Земли.

Уран был идеальным объектом для тестирования будущих дальних наблюдений экзопланет другими телескопами по нескольким причинам. Во-первых, многие известные экзопланеты также являются газовыми гигантами, похожими по своей природе. Кроме того, во время наблюдений "Новые горизонты" находились в направлении дальней стороны Урана, на расстоянии 10,5 миллиарда километров, что позволило изучить его сумеречный серп -- то, что невозможно сделать с Земли. На таком расстоянии изображение планеты от "Новых горизонтов" -- это лишь несколько пикселей в цветной камере, которая называется "Мультиспектральной камерой видимого диапазона".

С другой стороны, "Хаббл" с его высоким разрешением, находясь на низкой околоземной орбите в 2,7 миллиарда километров от Урана, смог разглядеть атмосферные особенности, такие как облака и бури на дневной стороне газового мира.

"Уран выглядит лишь маленьким пятнышком в наблюдениях Новых горизонтов, подобно пятнышкам, которые мы видим при получении прямых изображений экзопланет от таких обсерваторий, как "Вебб" или наземных обсерваторий", - добавил Гаслер. "Хаббл предоставляет контекст к тому, что делает атмосфера, когда она наблюдается с помощью Новых горизонтов".

Газовые планеты-гиганты в нашей Солнечной системе имеют динамичную и изменчивую атмосферу с переменным облачным покровом. Насколько распространено такое явление среди экзопланет? Зная детали того, как выглядели облака на Уране с помощью "Хаббла", исследователи могут проверить то, что интерпретируется на основе данных "Новых горизонтов". В случае с Ураном и "Хаббл", и "Новые горизонты" увидели, что яркость не менялась при вращении планеты, что указывает на то, что особенности облаков не менялись с вращением планеты.

Однако важность открытия "Новых горизонтов" связана с тем, что планета отражает свет в другой фазе, чем та, которую видит "Хаббл" или другие обсерватории на Земле или вблизи неё. "Новые горизонты" показали, что экзопланеты могут быть более тусклыми, чем предполагалось, под частичными и высокими фазовыми углами, и что атмосфера отражает свет по-разному во время частичной фазы.

НАСА планирует построить две крупные обсерватории, которые углубят исследования атмосфер экзопланет и их потенциальной пригодности для жизни.

"Эти знаковые исследования Урана с помощью Новых горизонтов с точки зрения, недоступной для наблюдения другими средствами, пополняют сокровищницу новых научных знаний миссии и, как и многие другие наборы данных, полученных во время миссии, дают удивительные новые знания о мирах нашей Солнечной системы", - добавил главный исследователь Новых горизонтов Алан Стерн из Юго-Западного исследовательского института.

На этом изображении две трехмерные формы Урана (вверху) сравниваются с реальными видами планеты с космического телескопа "Хаббл" (внизу слева) и космического аппарата "Новые горизонты" (внизу справа). Сравнение изображений высокого разрешения с "Хаббла" и уменьшенного изображения с "Новых горизонтов" дает комбинированную перспективу, которая поможет исследователям узнать больше о том, чего ожидать при получении изображений планет вокруг других звезд с помощью будущих обсерваторий. Credits: NASA, ESA, STScI, Samantha Hasler (MIT), Amy Simon (NASA-GSFC), New Horizons Planetary Science Theme Team; Image Processing: Joseph DePasquale (STScI), Joseph Olmsted (STScI)

Будущий космический телескоп НАСА им. Нэнси Грейс Роман, запуск которого запланирован на 2027 год, будет использовать коронограф для блокировки звездного света, чтобы непосредственно видеть газовые гигантские экзопланеты. Обсерватория НАСА "Жизнеспособные миры", находящаяся на ранней стадии планирования, станет первым телескопом, специально разработанным для поиска атмосферных биосигнатур на каменистых планетах размером с Землю, вращающихся вокруг других звезд.

"Изучение того, как известные эталоны, такие как Уран, выглядят в удаленных изображениях, может помочь нам иметь более обоснованные ожидания при подготовке к этим будущим миссиям", - подытожил Гаслер. "А это будет иметь решающее значение для нашего успеха".

Запущенный в январе 2006 года, аппарат "Новые горизонты" совершил исторический пролет мимо Плутона и его спутников в июле 2015 года, а в январе 2019 года дал человечеству возможность впервые вблизи рассмотреть один из планетарных строительных блоков и объект пояса Койпера -- Аррокот (или Ultima Thule). Сейчас "Новые горизонты" осуществляют свою вторую длительную миссию, изучая отдаленные объекты пояса Койпера, получая характеристики внешней гелиосферы Солнца и проводя важные астрофизические наблюдения с непревзойденной точки зрения в отдаленных регионах Солнечной системы.

Результаты исследования Урана должны представить на 56-м ежегодном заседании Отдела планетных наук Американского астрономического общества в Бойсе, штат Айдахо.

Космический телескоп "Хаббл" работает уже более трех десятилетий и продолжает делать революционные открытия, которые формируют наше фундаментальное понимание Вселенной. "Хаббл" является проектом международного сотрудничества между НАСА и ЕКА (Европейским космическим агентством). Центр космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, руководит телескопом и операциями миссии. Lockheed Martin Space, базирующаяся в Денвере, штат Колорадо, также поддерживает операции миссии в Годдарде. Научный институт космических телескопов в Балтиморе, штат Мэриленд, которым руководит Ассоциация университетов по исследованиям в области астрономии, проводит научные операции с телескопом "Хаббл" для НАСА.

Лаборатория прикладной физики Джона Хопкинса (APL) в Лорели, штат Мэриленд, построила и эксплуатирует космический аппарат "Новые горизонты" и руководит миссией для Управления научных миссий НАСА. Юго-Западный научно-исследовательский институт, базирующийся в Сан-Антонио и Боулдере, штат Колорадо, руководит миссией через главного исследователя Алана Стерна и возглавляет научную группу, операции с полезной нагрузкой и научное планирование столкновений. "Новые горизонты" является частью программы НАСА "Новые границы", которой руководит Центр космических полетов имени Маршалла в Хантсвилле, штат Алабама.