Исследование сужающихся целей космического телескопа Джеймса Уэбба

Если им удастся найти его, это может дать ценную информацию о будущем Земли и риске развития безудержного парникового климата, как это произошло на Венере.

Ученые, написавшие статью, начали с более чем 300 известных планет земной группы, вращающихся вокруг других звезд, называемых экзопланетами. Они сузили список до пяти, которые наиболее похожи на Венеру по радиусу, массе, плотности, форме орбиты и, что, возможно, наиболее важно, по расстоянию от их звезд.

Бумага, опубликованная в Астрономический журналтакже оценивает планеты, наиболее похожие на Венеру, с точки зрения яркости звезд, вокруг которых они вращаются, что увеличивает вероятность того, что космический телескоп Джеймса Уэбба получит больше полезных сигналов о составе их атмосфер.

Сегодня Венера плавает в гнезде облаков серной кислоты, на ней нет воды, а температура ее поверхности составляет 900 градусов по Фаренгейту — достаточно, чтобы расплавить свинец. Используя телескоп Уэбба для наблюдения за этими возможными аналогами Венеры, или «экзовенерами», ученые надеются увидеть, не обстоят ли дела с нашей планетой иначе.

«Мы задаемся вопросом, может ли Венера когда-либо быть обитаемой», — сказал Колби Остберг, ведущий автор исследования и доктор философии Калифорнийского университета в Риверсайде. студент. Чтобы подтвердить это, мы хотим посмотреть на самые холодные планеты на внешнем краю Венеры, где они получают меньше энергии от своих звезд.

Зона Венеры — это концепция, предложенная астрофизиком из Университета Южной Калифорнии Стивеном Кейном в 2014 году. Она похожа на концепцию обитаемой зоны, области вокруг звезды, в которой может существовать жидкая поверхностная вода.

«Район Венеры — это место, где слишком жарко, чтобы вода была доступна, но недостаточно жарко, чтобы с планеты лишилась атмосферы», — пояснил Остберг. «Мы хотим найти планеты, у которых все еще есть значительная атмосфера».

Поиск планеты, похожей на Венеру с точки зрения массы планеты, также важен, потому что масса влияет на то, насколько хорошо планета может поддерживать активную внутреннюю часть с движением скалистых плит через ее внешнюю оболочку, известным как тектоника плит.

«Венера на 20% менее массивна, чем Земля, и в результате ученые считают, что там может не быть никакой тектонической активности. Поэтому Венере трудно выводить углерод из своей атмосферы», — пояснил Остберг. «Планета не может избавиться от него».

Еще одним аспектом вулканизма внутренней планеты является вулканизм, и данные, обнаруженные только в этом месяце, свидетельствуют о том, что на Венере все еще есть действующие вулканы. «Большое количество изотопов Венеры, идентифицированных в нашей статье, позволит нам проверить, является ли такая вулканическая активность нормой среди подобных планет», — сказал Кейн, соавтор исследования.

Исследовательская группа предлагает планеты, указанные в статье, в качестве целей для телескопа Уэбба в 2024 году. Уэбб — это самый дорогой и самый совершенный инструмент для наблюдений из когда-либо созданных, и он позволит ученым не только увидеть, есть ли у экзовенус атмосферы, но и что это такое. сделан из.

Наблюдения Уэбба могут выявить биосигнатурные газы в атмосфере любого внешнего тела, такие как метан, бромистый метил или закись азота, которые могут указывать на присутствие жизни.

«Обнаружение этих частиц на экзовенере покажет, что обитаемые миры могут существовать в районе Венеры, и повысит вероятность умеренного периода в прошлом Венеры», — сказал Остберг.

Эти наблюдения будут дополнены двумя предстоящими миссиями НАСА на Венеру, в которых Кейн будет играть активную роль. Миссия DAVINCI также будет измерять содержание газов в атмосфере Венеры, а миссия VERITAS позволит 3D-реконструкции ландшафта.

Все эти наблюдения приводят к последнему вопросу, который Кейн задает в большинстве своих работ, пытаясь понять разницу между Землей и Венерой в климате: «Земля странная или Венера странная вещь?»

«Возможно, одна или другая эволюционировали необычным образом, но трудно ответить, когда у нас есть только две планеты для анализа в нашей Солнечной системе, Венера и Земля. Исследования экзопланет дадут нам статистическую силу, чтобы объяснить различия. мы видим», — сказал Кейн.

Если планеты в новом списке окажутся очень похожими на Венеру, это покажет, что результат эволюции Венеры общий.

«Это будет предупреждением для нас здесь, на Земле, потому что опасность реальна. Нам нужно понять, что там произошло, чтобы убедиться, что это не произойдет здесь», — сказал Кейн.