«Джеймс Уэбб» займётся изучением двух экзопланет, классифицированных как суперземли
Осталось всего несколько недель до того, как телескоп «Джеймс Уэбб» заработает в полную силу и представит миру первые полноценные снимки. На прошлой неделе специалист по наблюдениям за Солнечной системой в проекте «Джеймса Уэбба» Хайди Хаммел рассказала, что кроме изучения отдалённых уголков Вселенной телескоп займётся наблюдением за ближайшими соседями Земли по Солнечной системе. 26 мая НАСА поделилось ещё одним научным проектом, подготовленным для «Джеймса Уэбба» — наблюдения за двумя экзопланетами-суперземлями Яссен (55 Cancri e или 55 Рака e) и LHS 3844 b. Учёные займутся наблюдением за суперземлями уже в первый год полноценной работы телескопа, задействуя высокоточные спектрографы «Уэбба».
Яссен
Яссен вращается вокруг солнцеподобной звезды 55 Рака А, одной из двух звёзд в звёздной системе Коперник или 55 Рака А. Суперзвезда совершает один оборот вокруг звезды менее чем за 18 часов, находясь от 55 Рака А на расстоянии около 2,4 млн км (1,5 млн миль по данным НАСА). Для сравнения — Земля находится от Солнца на расстоянии 149,6 млн км, Меркурий — 57,9 млн км.
Исследователи предполагают, что при температуре поверхности суперземли, существенно превышающей температуру плавления стандартных породообразующих минералов, дневная сторона экзопланеты покрыта океанами лавы. Одна сторона Яссена всегда повёрнута одной и той же стороной к звезде. Самым горячим местом на экзопланете, соответственно, предположительно должно быть то, что обращено к звезде, и количество поступающего с дневной стороны тепла не должно сильно меняться с течением времени. Но наблюдения НАСА при помощи космического телескопа «Спитцер» показывают, что это не так. Оказалось, что самая горячая область экзопланеты смещена от области, обращённой к звезде.
Одним из объяснений может быть наличие у Яссена динамичной атмосферы, перераспределяющей тепло по планете с горячей стороны. Экзопланета может обладать плотной атмосферой с преобладанием азота и кислорода в ней. «Уэбб» не только сможет подтвердить или опровергнуть факт существования атмосферы, но и, в случае обнаружения, определить её состав.
Также в данном случае может иметь место такое явление, как орбитальный резонанс. Например, Меркурий обращается вокруг Солнца в Солнечной системе в спин-орбитальном резонансе 3:2, благодаря чему за два меркурианских года планета совершает три оборота вокруг своей оси. Яссен может взаимодействовать со своей звездой похожим образом, за счёт чего и происходит смещение наиболее горячей области экзопланеты. Эту гипотезу планируется проверить при помощи инструмента NIRCam «Уэбба». Исследователи будут наблюдать за полушариями экзопланеты в четырёх разных точках её орбиты. Если у Яссена есть резонанс 3:2, учёные обнаружат заметную разницу между полушариями в разных точках орбиты.
LHS 3844 b
Как и Яссен, LHS 3844 b вращается очень близко к своей звезде — красному карлику LHS 3844. Экзопланета совершает оборот всего за 11 часов. При этом, поскольку звезда сравнительно маленькая и холодная, планета недостаточно горячая, чтобы её поверхность расплавилась. Также наблюдения «Спитцера» показывают, что наличие атмосферы у экзопланеты маловероятно.
Изображение поверхности LHS 3844 b при помощи «Уэбба» получить не удастся, тем не менее, разные типы пород имеют разные спектры. Команда проекта задействует инструмент телескопа MIRI для захвата спектра теплового излучения дневной стороны экзопланеты и сравнит его со спектрами известных пород, таких как базальт и гранит, чтобы определить состав поверхности. Если экзопланета вулканически активна, MIRI определит присутствие следов вулканических газов.
Как отмечает НАСА, наблюдения за этими экзопланетами дадут новые данные о похожих на Землю планетах, помогая узнать, какой могла быть ранняя Земля, когда на ней было так же жарко.
Хронология путешествия «Джеймса Уэбба» от Хабра с ключевыми моментами.
25 декабря телескоп запустили в космос на ракете «Ариан-5», произошло развёртывание солнечных батарей;
26 декабря — первая корректировка курса;
28 декабря — начало развёртывания прямоугольных поддонов солнцезащитного экрана;
29 декабря — НАСА открывает доступ к данным о состоянии телескопа, процесс развёртывания экранов дошёл до этапа подъёма центральной башни «Джеймса Уэбба», был выявлен избыток топлива, который позволит телескопу проработать ориентировочно более 10 лет (при минимально ожидаемых 5 годах);
31 декабря — вытянулись стрелы для солнцезащитного экрана, началось натяжение полотна и разделение слоёв;
3 января — три и пять слоёв солнцезащитного экрана разделены и натянуты, ещё два в процессе;
4 января — завершился процесс раскрытия и натягивания слоёв солнцезащитного экрана;
5 января — выполнено развёртывание и фиксация штатива с элементами вторичного зеркала;
6 января — выполнено развертывание радиатора оптической системы;
7 января — развернулась одна боковая часть основного зеркала;
8 января — основное зеркало полностью раскрылось;
14 января — НАСА начало процесс настройки оптики телескопа;
24 января — телескоп выполняет последнюю корректировку по корректировке курса и достигает орбиты точки Лагранжа L2;
27 января — НАСА выбрало первую цель для «Джеймса Уэбба» — звезда HD 84406, её будут использовать для настройки оптики;
5 февраля — телескоп поймал первые фотоны звёздного неба в ходе настройки оптики телескопа;
11 февраля — опубликованы первые изображения, сделанные «Джеймсом Уэббом» в космосе;
25 февраля — «Джеймс Уэбб» выровнял 18 сегментов главного зеркала и получил одно сфокусированное изображение звезды HD 84406;
16 марта — инженеры протестировали механизм фокусировки оптической системы на одной звезде, но благодаря своей высокой чувствительности телескоп смог увидеть ещё и галактики со звёздами;
23 апреля начался финальный этап настройки научных приборов;
28 апреля НАСА сообщило, что телескоп полностью сфокусирован.
Параметры работы телескопа «Джеймс Уэбб» можно отслеживать на этой странице сайта НАСА. Также телескоп доступен для изучения в браузерном 3D приложении Eyes on the Solar System.
