Фото урана: слева Хаббл, справа снимок от Новых Горизонтов.
Космический телескоп NASA "Хаббл" и межпланетный зонд "Новые Горизонты" недавно одновременно запечатлели Уран, что дало ученым возможность сравнить планету с двух совершенно разных ракурсов. Полученные результаты будут служить основой для будущих исследований аналогичных планет, вращающихся вокруг других звезд. Астрономы использовали Уран как ориентир для экзопланет за пределами нашей Солнечной системы, сопоставляя высококачественные изображения, полученные с помощью телескопа "Хаббл", с более удаленными снимками от New Horizons. Эта комбинированная перспектива поможет ученым лучше понять, чего ожидать при наблюдении планет вокруг других звезд с помощью будущих телескопов.
"Хотя мы предполагали, что Уран будет выглядеть по-разному в каждом фильтре наблюдений, мы обнаружили, что на самом деле он оказался более тусклым, чем ожидалось на основе данных, полученных с помощью New Horizons с другой точки зрения", — отметила ведущий автор исследования Саманта Хаслер из Массачусетского технологического института в Кембридже и член научной группы New Horizons.
На изображении представлены две трехмерной модели Урана (вверху), сравниваемые с реальными снимками планет от телескопа "Хаббл" (внизу слева) и АМС "Новые Горизонты" (внизу справа). Эти данные могут помочь достичь новых данных, при исследовании экзопланет
Прямая визуализация экзопланет является ключевым методом изучения их потенциальной обитаемости и дает новые ключи к пониманию происхождения и формирования нашей собственной солнечной системы. Астрономы используют как прямую визуализацию, так и спектроскопию для сбора света от наблюдаемой планеты и сравнения его яркости на разных длинах волн. Однако получение изображений экзопланет, как известно, является сложным процессом, поскольку они находятся очень далеко. Их изображения представляют собой всего лишь точечные изображения, поэтому они не такие подробные, как изображения планет, вращающихся вокруг нашего Солнца крупным планом. Исследователи также могут непосредственно видеть экзопланеты только в "частичных фазах", когда только часть планеты освещена их звездой, если смотреть с Земли.
Уран был идеальной мишенью в качестве теста для понимания будущих отдаленных наблюдений экзопланет с помощью других телескопов по нескольким причинам. Во-первых, многие известные экзопланеты также являются газовыми гигантами, похожими по своей природе. Кроме того, во время наблюдений New Horizons находился на дальней стороне Урана, на расстоянии 6,5 миллиардов миль, что позволяло изучать его сумеречный полумесяц — то, что невозможно сделать с Земли. На таком расстоянии изображение планеты с помощью цветной камеры New Horizons, называемой мультиспектральной камерой видимого изображения, составляло всего несколько пикселей. С другой стороны, телескоп "Хаббл" с его высоким разрешением, находящийся на низкой околоземной орбите на расстоянии 1,7 миллиарда миль от Урана, смог увидеть такие атмосферные особенности, как облака и штормы на дневной стороне газообразного мира.
"На снимках New Horizons Уран выглядит всего лишь маленькой точкой, похожей на точки, которые видны на прямых изображениях экзопланет с таких обсерваторий, как Webb или наземных обсерваторий", - добавил Хаслер. "Телескоп "Хаббл" дает представление о том, что происходит с атмосферой при наблюдении с помощью New Horizons". Газовые гиганты в нашей Солнечной системе имеют динамичную и изменчивую атмосферу с изменяющимся облачным покровом. Насколько это распространено среди экзопланет? Зная детали того, как выглядели облака на Уране с помощью телескопа "Хаббл", исследователи могут проверить то, что интерпретируется на основе данных New Horizons. В случае с Ураном и "Хаббл", и New Horizons увидели, что яркость не менялась при вращении планеты, что указывает на то, что особенности облаков не менялись при вращении планеты.
Однако важность обнаружения с помощью New Horizons связана с тем, что планета отражает свет в фазе, отличной от той, которую могут видеть "Хаббл" или другие обсерватории на Земле или вблизи нее. Новые горизонты показали, что экзопланеты могут быть более тусклыми, чем предполагалось, при частичных и больших фазовых углах, и что атмосфера по-разному отражает свет при частичной фазе. НАСА планирует построить две крупные обсерватории для изучения атмосфер экзопланет и потенциальной обитаемости. “Эти знаковые исследования Урана, проведенные New Horizons с точки зрения, которую невозможно наблюдать никакими другими способами, пополнили сокровищницу новых научных знаний миссии и, как и многие другие наборы данных, полученные в ходе миссии, позволили получить удивительное новое представление о мирах нашей Солнечной системы”, - добавил главный исследователь New Horizons Алан Стерн из Юго-Западного научно-исследовательского института.
На этой иллюстрации показан вид Солнечной системы, сделанным АМС "Новые Горизонты" из пояса Койпера, на расстоянии 10,46 миллиардов км от Урана, во время его наблюдений. Уран был главным испытательным полигоном для тренировки для обнаружения "Экзопланет"!
Новый космический телескоп NASA "Нэнси Грейс Роман", запуск которого запланирован на 2027 год, будет использовать коронограф для блокировки света звезды, чтобы непосредственно наблюдать экзопланеты газовых гигантов. Обсерватория NASA "Обитаемые миры", находящаяся на ранней стадии планирования, станет первым телескопом, специально разработанным для поиска биосигналов в атмосферах каменистых планет размером с Землю, вращающихся вокруг других звезд. Хаслер отметил, что изучение того, как известные объекты, такие как Уран, отображаются на снимках с расстояния, поможет составить более обоснованные ожидания для будущих миссий и будет критически важно для их успеха.
Запущенный в январе 2006 года, New Horizons совершил исторический облет Плутона и его спутников в июле 2015 года, а в январе 2019 года предоставил человечеству возможность увидеть один из планетарных строительных блоков пояса Койпера – Аррокот. В настоящее время New Horizons выполняет свою вторую расширенную миссию, изучая удаленные объекты пояса Койпера, характеризуя внешнюю гелиосферу Солнца и проводя важные астрофизические наблюдения.
Космический телескоп "Хаббл" работает уже более трех десятилетий и продолжает делать новаторские открытия, формирующие наше представление о Вселенной. "Хаббл" является проектом международного сотрудничества между NASA и ESA (Европейским космическим агентством). Управление телескопом и миссией осуществляет Центр космических полетов имени Годдарда NASA, а поддержкой занимается компания Lockheed Martin Space. Научные исследования "Хаббла" проводит Научный институт космических телескопов.
Лаборатория прикладной физики имени Джона Хопкинса (APL) в Лореле, штат Мэриленд, построила и управляет космическим аппаратом New Horizons, а Юго-Западный исследовательский институт, базирующийся в Сан-Антонио и Боулдере, штат Колорадо, руководит миссией через главного исследователя Алана Стерна. New Horizons является частью программы NASA "Новые рубежи", управляемой Центром космических полетов имени Маршалла NASA.
