Kosminiai tyrimai pereina į naują etapą: moderniausias kosminis teleskopas leis tyrinėti egzoplanetų atmosferas

„James Webb“ teleskopas pakeis vis gendantį „Hubble“ kosminį teleskopą ir bus už pastarąjį didesnis bei raiškesnis, todėl mokslininkai galės žvelgti daug toliau tiek erdvėje, tiek laike. Natūralu, kad „James Webb“ domina ne tik tolimų galaktikų ar ankstyvosios visatos tyrėjus, bet ir egzoplanetas tyrinėjančius astrofizikus bei astrobiologus – juk tokia raiška leis pamatyti už šviesmečių esančių planetų atmosferas.

Vašingtono universiteto astronomas Jacobas Lustig-Yaegeris savo modeliavimui pasirinko prieš kelis metus nemažai dėmesio sulaukusią TRAPPIST-1 planetų sistemą. Vandenio žvaigždyne matoma, Už 39 šviesmečių esanti žvaigždė aplink save „subūrė“ net septynias uolingas Žemės tipo planetas. Dar daugiau – net trys planetos skrieja šios žvaigždės gyvybei tinkamoje zonoje, kas reiškia, kad jų paviršiuose turėtų būti tinkamos sąlygos vandeniui skysčio agregatinėje būsenoje.

TRAPPIST-1 žvaigždė anksčiau buvo daug karštesnė nei yra dabar, todėl yra nemaža tikimybė, kad beveik visose septyniose planetose vanduo galėjo egzistuoti ledo ir skysčio pavidalais, ir taip pat galėjo išgaruoti. Tad dabar didžiausias klausimas, kamuojantis mokslininkus – ar šios planetos išvis turi atmosferas ir ypač esančios arčiausiai žvaigždės.

Pasak J.Lustig-Yaegerio, įsitikinus, kad nors viena iš jų turi atmosferą, būtų galima tyrinėti, kokios molekulės sudaro tokią atmosferą – jaunojo mokslininko modeliavimas buvo skirtas sužinoti, kaip ir ar iš viso tokius egzoplanetų tyrimus galima būtų atlikti „James Webb“ kosminiu teleskopu. Moksliniame žurnale „Astronomical Journal“ publikuotame straipsnyje mokslininkas daro išvadą, kad teleskopas leistų per gan trumpą laiką sužinoti atsakymus į šiuos klausimus.

Astronomai atranda egzoplanetas, kai šios skrieja priešais savo žvaigždės diską – stebėdami teleskopu tokios žvaigždės šviesos pasikeitimus, mokslininkai gali nustatyti, kokio dydžio planeta sukasi apie savo saulę. Be to, tokio praskridimo metu dalis žvaigždės šviesos praeina pro egzoplanetos atmosferos sluoksnį (žinoma, jei toks yra) ir tyrinėdami praėjusios šviesos spektrą, tyrėjai gali spėti, kokios dujos sudaro atmosferą.

Vašingtono universiteto mokslininkas nustatė, kad šiam tikslui tobulai tiks vienas iš „James Webb“ kosminio teleskopo įrankių – artimojo infraraudonojo spektro spektografas. Šis detektorius toks efektyvus, kad pakaktų 10 ar net mažiau egzoplanetų praskridimų priešais TRAPPIST-1 žvaigždės diską, kad galima būtų sužinoti jų atmosferų sudėtį.

Tiesa, tik tuo atveju, jei tose planetose nėra debesų. Tuo atveju, jei jas dengia tankūs debesys, panašūs į Veneroje esančius, tada mokslininkams reikėtų užtrukti ilgiau – modeliavimas rodo, kad tokiu atveju prireiktų 30 egzoplanetų praskridimų priešais žvaigždės diską.

Tai būtų didžiulis žingsnis egzoplanetų tyrimuose, mat nors pastaraisiais metais įvairiais teleskopais buvo surastos dešimtys uolingų Žemės tipo planetų, iki šiol nė vienoje jų astronomams nepavyko aptikti atmosferos. Vašingtono universiteto mokslininkai daro išvadą, kad pradėjus veikti „James Webb“ teleskopui, pakaktų vos penkerių metų, kad pirmą kartą būtų užfiksuota atmosfera egzoplanetoje.