"Габбл" і "Нові горизонти" одночасно націлилися на Уран для подальшого вивчення екзопланет

Космічний телескоп "Габбл" і космічний апарат "Нові горизонти" одночасно націлилися на Уран, що дозволило вченим зробити пряме порівняння планети з двох дуже різних точок зору.

Отримані результати допоможуть сформувати майбутні плани щодо вивчення подібних типів планет навколо інших зірок, розповідають в НАСА, передають OstanniPodii.com.

Астрономи скористалися Ураном як прикладом для подібних планет за межами нашої Сонячної системи, відомих як екзопланети, для порівняння зображень з високою роздільною здатністю, отриманих "Габблом", з більш віддаленими зображеннями від "Нових горизонтів". Ця комбінована перспектива допоможе вченим дізнатися більше про те, чого очікувати під час отримання зображень планет навколо інших зірок за допомогою майбутніх телескопів.

"Хоча ми очікували, що Уран виглядатиме по-різному в кожному фільтрі спостережень, ми виявили, що Уран насправді тьмяніший, ніж передбачалося в даних Нових горизонтів, отриманих з іншої точки зору", - сказала провідний автор Саманта Хаслер з Массачусетського технологічного інституту в Кембриджі, співробітниця наукової команди "Нових горизонтів".

Отримання зображень екзопланет є ключовим методом для вивчення їхньої потенційної придатності до життя та пропонують нові підказки до розуміння походження та формування нашої Сонячної системи. Астрономи використовують як пряме зображення, так і спектроскопію, щоб зібрати світло від спостережуваної планети та порівняти його яскравість на різних довжинах хвиль. Однак, отримання зображень екзопланет є дуже складним процесом, оскільки вони знаходяться дуже далеко. Їхні зображення є лише точковими, а тому не настільки детальними, як зображення світів, що обертаються навколо нашого Сонця, які ми бачимо зблизька. Дослідники також можуть безпосередньо спостерігати екзопланети лише в "часткових фазах", коли їхня зоря освітлює лише частину планети, як це видно з Землі.

Уран був ідеальним об′єктом для тестування майбутніх далеких спостережень екзопланет іншими телескопами з кількох причин. По-перше, багато відомих екзопланет також є газовими гігантами, схожими за своєю природою. Крім того, під час спостережень "Нові горизонти" знаходилися у напрямку дальньої сторони Урана, на відстані 10,5 мільярда кілометрів, що дозволило вивчити його сутінковий серп -- те, що неможливо зробити з Землі. На такій відстані зображення планети від "Нових горизонтів" -- це лише кілька пікселів у кольоровій камері, яка називається "Мультиспектральною камерою видимого діапазону".

З іншого боку, "Габбл" з його високою роздільною здатністю, перебуваючи на низькій навколоземній орбіті за 2,7 мільярда кілометрів від Урана, зміг розгледіти атмосферні особливості, такі як хмари та бурі на денній стороні газового світу.

"Уран виглядає лише маленькою цяточкою у спостереженнях Нових горизонтів, подібно до цяток, які ми бачимо при отриманні прямих зображень екзопланет від таких обсерваторій, як "Вебб" або наземних обсерваторій", - додав Гаслер. "Габбл надає контекст до того, що робить атмосфера, коли вона спостерігається за допомогою Нових горизонтів".

Газові планети-гіганти в нашій Сонячній системі мають динамічну й мінливу атмосферу зі змінним хмарним покривом. Наскільки поширене таке явище серед екзопланет? Знаючи деталі того, як виглядали хмари на Урані за допомогою "Габбла", дослідники можуть перевірити те, що інтерпретується на основі даних "Нових горизонтів". У випадку з Ураном і "Габбл", і "Нові горизонти" побачили, що яскравість не змінювалася при обертанні планети, що вказує на те, що особливості хмар не змінювалися з обертанням планети.

Однак важливість відкриття "Нових горизонтів" пов′язана з тим, що планета відбиває світло в іншій фазі, ніж та, яку бачить "Габбл" або інші обсерваторії на Землі чи поблизу неї. "Нові горизонти" показали, що екзопланети можуть бути тьмянішими, ніж передбачалося, під частковими й високими фазовими кутами, і що атмосфера відбиває світло по-різному під час часткової фази.

НАСА планує побудувати дві великі обсерваторії, які поглиблять дослідження атмосфер екзопланет і їхньої потенційної придатності для життя.

"Ці знакові дослідження Урана за допомогою Нових горизонтів з точки зору, недоступної для спостереження іншими засобами, поповнюють скарбницю нових наукових знань місії та, як і багато інших наборів даних, отриманих під час місії, дають дивовижні нові знання про світи нашої Сонячної системи", - додав головний дослідник Нових горизонтів Алан Стерн з Південно-Західного дослідницького інституту.

На цьому зображенні дві тривимірні форми Урана (вгорі) порівнюються з реальними видами планети з космічного телескопа "Габбл" (внизу ліворуч) та космічного апарату "Нові горизонти" (внизу праворуч). Порівняння зображень високої роздільної здатності з "Габбла" і зменшеного зображення з "Нових горизонтів" дає комбіновану перспективу, яка допоможе дослідникам дізнатися більше про те, чого очікувати при отриманні зображень планет навколо інших зірок за допомогою майбутніх обсерваторій. 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)

Майбутній космічний телескоп НАСА ім. Ненсі Грейс Роман, запуск якого заплановано на 2027 рік, використовуватиме коронограф для блокування зоряного світла, щоб безпосередньо бачити газові гігантські екзопланети. Обсерваторія НАСА "Життєпридатні світи", що знаходиться на ранній стадії планування, стане першим телескопом, спеціально розробленим для пошуку атмосферних біосигнатур на кам′янистих планетах розміром із Землю, що обертаються навколо інших зірок.

"Вивчення того, як відомі еталони, такі як Уран, виглядають у віддалених зображеннях, може допомогти нам мати більш обґрунтовані очікування при підготовці до цих майбутніх місій", - підсумував Гаслер. "А це матиме вирішальне значення для нашого успіху".

Запущений у січні 2006 року, апарат "Нові горизонти" здійснив історичний проліт повз Плутон і його супутники в липні 2015 року, а в січні 2019 року дав людству можливість вперше зблизька розглянути один з планетарних будівельних блоків та об′єкт поясу Койпера -- Аррокот (або Ultima Thule). Зараз "Нові горизонти" здійснюють свою другу тривалу місію, вивчаючи віддалені об′єкти поясу Койпера, отримуючи характеристики зовнішньої геліосфери Сонця та проводячи важливі астрофізичні спостереження з неперевершеної точки зору у віддалених регіонах Сонячної системи.

Результати дослідження Урана мають представити на 56-му щорічному засіданні Відділу планетних наук Американського астрономічного товариства в Бойсе, штат Айдахо.

Космічний телескоп "Габбл" працює вже понад три десятиліття й продовжує робити революційні відкриття, які формують наше фундаментальне розуміння Всесвіту. "Габбл" є проєктом міжнародного співробітництва між НАСА та ЄКА (Європейським космічним агентством). Центр космічних польотів імені Годдарда НАСА в Грінбелті, штат Мериленд, керує телескопом і операціями місії. Lockheed Martin Space, що базується в Денвері, штат Колорадо, також підтримує операції місії в Годдарді. Науковий інститут космічних телескопів у Балтиморі, штат Мериленд, яким керує Асоціація університетів з досліджень в галузі астрономії, проводить наукові операції з телескопом "Габбл" для НАСА.

Лабораторія прикладної фізики Джона Гопкінса (APL) в Лорелі, штат Мериленд, побудувала та експлуатує космічний апарат "Нові горизонти" й керує місією для Управління наукових місій НАСА. Південно-Західний науково-дослідний інститут, що базується в Сан-Антоніо та Боулдері, штат Колорадо, керує місією через головного дослідника Алана Стерна й очолює наукову групу, операції з корисним навантаженням і наукове планування зіткнень. "Нові горизонти" є частиною програми НАСА "Нові кордони", якою керує Центр космічних польотів імені Маршалла в Хантсвіллі, штат Алабама.