ARIEL: Избрана мисия за екзопланета от следващото десетилетие

Европейската космическа агенция е избрала мисията ARIEL за анализ на атмосферния състав и истинската природа на далечните светове.

Концепция на художник за ARIEL в космоса.
ESA / UCL

Невероятно е да мислим, че сега живеем в епоха, в която знаем хиляди светове отвъд Слънчевата ни система. Почти месечно чуваме новини от най-бързите, най-горещите или потенциално земни светове., , но какво наистина харесват далечните екзопланети?

Европейската космическа агенция (ESA) е избрала четвъртата мисия от среден клас за своята програма Cosmic Visions, за да помогне на този ключов въпрос: ARIEL, Екзопланет с голямо изследване на атмосферното дистанционно изследване.

ARIEL ще стартира през 2028 г. с ракета Ariane 6-2, ново изстрелващо превозно средство, което ще види моминския си полет през 2020 г. Планирано като четиригодишна мисия, ARIEL ще се присъедини към космическия телескоп James Webb (сега стартира през 2020 г.) ) в лисайска или ореола около орбитата срещу слънцето L2 Lagrange Point на почти 1 милион мили (1, 5 милиона километра) от Земята.

Орбитата на ARIEL около точката L2 Lagrange.
ESA / UCL

Анализ на извънземни светове

ARIEL няма да открие нови екзопланети самостоятелно. Вместо това ARIEL ще извърши последващи наблюдения на поне 1000 известни транзитни екзопланети, като събира техните спектри за определяне и характеризиране на атмосферния състав. ARIEL ще бъде оборудван с първи метър (3, 1 фута) първично огледало и близо инфрачервен спектрометър, за да извърши тези наблюдения. ARIEL също ще се стреми да документира наличието на облачна покривка, сезонни промени и промени в яркостта в далечните светове. Инструментите на ARIEL ще бъдат насочени към тесен диапазон от видими и инфрачервени дължини на вълната (0, 5-7, 8 микрона), което позволява прост и лек научен пакет.

„Същественият характер на екзопланетите все още е нещо загадка за нас“, казва Джована Тинети (University College London) в неотдавнашно съобщение за пресата. „Ако ще отговорим на въпроси, като например как химията на планетата е свързана със средата, в която се образува, или нейното раждане и еволюция се движи от звездата-домакин, трябва да проучим статистически голяма извадка от екзопланети. "

ARIEL не само ще контрастира състава на прицелна екзопланета спрямо тази на нейната звезда домакин, но също така може да разкрие дали някоя интересна химия е на крака. Например, „червен ръб“ на 0, 7 µm може да предаде присъствието на химичното съединение хлорофил в далечен свят - на Земята единственият известен производител на хлорофил е животът на растенията.

Космическата агенция на Обединеното кралство ще поеме водещата роля в мисията от 450 милиона евро (555 милиона долара), заедно с 11 европейски държави. Може да има и компонент на НАСА към мисията. Изграждането и тестването на полезния товар на науката за мисията ARIEL ще се извърши в лабораторията на Ръдърфорд Епълтън в Хартвел, Оксфордшир, Обединеното кралство.

ARIEL беше избран по време на мисията на космическата физика на плазмата THOR (турбулентният отоплителен наблюдател) и рентгеновата обсерватория XIPE (рентгенов лъчеви поляриметричен изследовател) по време на този четвърти кръг за избор. Други мисии на ESA от средния клас в газопровода са мисията за слънчева физика на слънчевия орбитър, определена за 2019 г., мисията за тъмна енергия и тъмна материя Евклид, определена за 2020 г., и PLATO (мисията на планетарните транзити и трептения), която ще характеризира плътността, размера, и маса на избрани екзопланети.

Предложението ARIEL, изградено върху EchO (Обсерватория за характеристика на екзопланетите), което беше прието през последния кръг за избор в полза на PLATO.

Сегашният размер на известните екзопланети е 3 757. Тъй като Kepler най-вероятно ще приключи тази година и TESS е готов за стартиране, което идва точно следващата седмица на 16 април, ARIEL ще има много цели, от които да избирате. Важно е да се отбележи, че транзитният метод въвежда отклонение на селекцията, претеглено към световете на къси орбити, близки до техните домакини. Има повече от вероятно много светове в дори близките звездни системи, които не се забелязват, използвайки транзитната техника.

Все пак, откритията от мисията ARIEL ще изминат дълъг път към създаването на реални статистически модели за това какъв всъщност могат да бъдат тези светове и как местната среда влияе върху развитието на даден свят.

Вълнуващо е да се мисли: преди малко повече от четвърт век не бяха известни екзопланети. Сега получаваме достатъчно примери за попълване на ново поле на науката за екзопланетите, със способността да кажем колко често срещана (или рядка) е слънчевата система като нашата всъщност.