Группа астрономов из Университета штата Огайо (OSU) обнаружила, что разработка телескопов нового поколения может позволить ученым наблюдать погодные явления на далеких экзопланетах, что даст новое представление о возможности существования внеземной жизни. Ожидается, что телескопы Extremely Large Telescope (ELT), Giant Magellan Telescope (GMT) и Thirty Meter Telescope (TMT) станут крупнейшими наземными телескопами, когда-либо созданными, и превзойдут возможности космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST).
Майкл Пламмер, аспирант кафедры астрономии OSU и ведущий автор исследования, пояснил, что изучение атмосфер других объектов за пределами нашей Солнечной системы не только дает нам информацию о том, как может вести себя атмосфера Земли, но и позволяет ученым масштабировать эти концепции для изучения потенциально пригодных для жизни планет.
Телескопы нового поколения позволят астрономам использовать доплеровскую съемку - революционную методику, позволяющую воссоздавать двухмерные карты поверхности объекта, - для точного измерения магнетизма и химического состава ультрахолодных космических объектов с температурой ниже 2700 К. К этой категории относятся коричневые карлики (BD), звезды очень малой массы (VLM) и даже некоторые экзопланеты.
Способность обнаружить магнитное поле имеет решающее значение для оценки пригодности планеты для жизни, поскольку оно необходимо для поддержания жизни на планете, особенно в небольших звездных системах. Ранее эксперты разработали общедоступный аналитический код "Imber", позволяющий моделировать и делать выводы о наличии на поверхности таких несоответствий, как магнитные звездные пятна, облачные системы и другие атмосферные явления, например ураганы.
В настоящем исследовании эксперты использовали эту методику для оценки научных возможностей различных приборов ELT - консорциумного большого искателя Земли (GMT/GCLEF), среднеинфракрасного ELT Imager and Spectrograph (ELT/METIS) и многоцелевого дифракционно-ограниченного инфракрасного спектрографа высокого разрешения (MODHIS) TMT - для обнаружения вариаций поверхности шести космических объектов. В число этих объектов вошли звезда Траппист-1 - известная семипланетная система, расположенная на расстоянии около 40 световых лет от Земли, два коричневых карлика и три экзопланеты.
Анализ показал, что, несмотря на то, что из-за наклона звезды Траппист-1 все три инструмента затрудняются различить звездные пятна, телескопы нового поколения ELT и TMT могут обеспечить наблюдения коричневых карликов и экзопланет с высоким разрешением за один оборот. В отличие от этого, для выявления неровностей на поверхности экзопланет приборам GMT требовалось несколько раундов наблюдений.
Пламмер заявил, что его методика уже вызвала интерес астрономов, стремящихся идентифицировать или подтвердить наличие планетарных тел с помощью метода радиальных скоростей - способа обнаружения экзопланет путем определения незначительного гравитационного воздействия космических объектов на звезды, вокруг которых они вращаются. "Чем больше мы узнаем о других планетах, похожих на Землю, тем больше эти открытия будут способствовать развитию науки о Земле. Наша работа особенно хорошо подходит для того, чтобы помочь в проведении таких наблюдений в реальном мире", - заключил Пламмер.
