В нашей космической базе данных уже более пяти тысяч экзопланет. Но это лишь начало.
Современные обсерватории расширят эту коллекцию в течение десятилетия, а другие займутся их изучением. Для телескопа «Джеймс Уэбб» приоритетной задачей станет исследование их атмосферы.
Несколько дней назад НАСА сообщило о достижении важного этапа ввода в эксплуатацию телескопа Джеймса Уэбба — выравнивании его главного зеркала. Начало научных операций ожидается в начале лета. Хотя обсерватория будет изучать звезды и галактики, часть ее работы посвящена наблюдению за экзопланетами, а затем анализу их атмосферы для определения присутствующих в ней газов.
Другие обсерватории, например «Хаббл», способны совершать подобные подвиги. Но «Хаббл» может обнаружить эти ингредиенты только в атмосферах больших газовых планет, таких как Юпитер или Нептун. Телескоп Уэбб сможет провести первый анализ атмосфер экзопланет, похожих на Землю. Ранее такие наблюдения были невозможны. Однако это важная информация для определения возможности развития жизни на их поверхности.
«Способность находить атмосферу у скалистых планет — большой прорыв в изучении внешнего вида других экзопланет. — заявил Нестор Эспиноза из Института космического телескопа. Это меняет правила игры«.
Для изучения состава атмосферы экзопланет телескоп Уэбба применит спектроскопию пропускания. При прохождении планеты между обсерваторией и звездой часть света будет частично заблокирована. Если у планеты есть атмосфера, газы поглотят часть света до его попадания на зеркала телескопа.
Поскольку каждая молекула поглощает определенные длины волн, исследователи, сравнивая отсутствие тех или иных волн, смогут сделать выводы о наличии в атмосфере тех или иных газов.
Телескоп Уэбба будет функционировать в основном в инфракрасном диапазоне, что даст возможность различить больше газа по сравнению с телескопом Хаббла, который обнаруживает главным образом видимый свет. Несколько «химических видов», таких как вода, метан, углекислый газ, угарный газ, аммиак и цианид, станут более отчетливыми.
Понимание состава атмосферы позволяет предположить много особенностей поверхности. Наличие водяного пара в атмосфере маленькой скалистой экзопланеты по данным JWT может указывать на наличие под нею жидкого океана.
По поводу возможности существования жизни можем с уверенностью заявить, что обсерватория не даст неоспоримых доказательств. Возможно, потребуется ждать до двадцатых годов двадцать первого века и появления новых поколений телескопов.