Наблюдая его транзит, точно используя следующее поколение телескопов, таких как TMT, ученые ожидают быть в состоянии искать атмосферу планеты для молекул, связанных с жизнью, таких как кислород.С только предыдущими наблюдениями космического телескопа, однако, исследователи не могут вычислить орбитальный период планеты точно, которая делает предсказание точного времени будущих транзитов более трудным. Эта исследовательская группа преуспела в том, чтобы измерить орбитальный период планеты с высокой точностью приблизительно 18 секунд. Это значительно улучшило точность прогноза в течение будущих времен транзита.
Таким образом, теперь исследователи будут знать точно, когда наблюдать за транзитами, используя следующее поколение телескопов. Этот результат исследования – важный шаг к поиску внеземной жизни в будущем.K2-3dK2-3d – экзопланета приблизительно 150 световых лет далеко, который был обнаружен миссией НАСА K2 (телескоп Кеплера «второй свет») (Примечание 1).
Размер K2-3d – 1.5 раза размер Земли. Планета вращается вокруг своей звезды хозяина, которая является половиной размера Солнца с периодом приблизительно 45 дней. По сравнению с Землей, орбитами планеты близко к ее звезде хозяина (о 1/5 расстояния Земного Солнца). Но, потому что температура звезды хозяина ниже, чем то из Солнца, вычисления показывают, что это – правильное расстояние для планеты, чтобы иметь относительно теплый климат как Земля.
Есть возможность, что жидкая вода могла существовать на поверхности планеты, указывая на дразнящую возможность внеземной жизни.Орбита K2-3d выровнена так, чтобы, как замечено по Земле, она прошла (проходы перед) через свою звезду хозяина. Это вызывает, короткие, периодические уменьшения в яркости звезды, поскольку планета блокирует часть света звезды.
Это выравнивание позволяет исследователям исследовать атмосферный состав этих планет точным измерением суммы заблокированного звездного света в различных длинах волны.Приблизительно 30 потенциально пригодных для жилья планет, у которых также есть перевозящие транзитом орбиты, были обнаружены миссией Кеплера НАСА, но большинством этих планет орбита более слабые, более отдаленные звезды. Поскольку это ближе к Земле, и ее звезда хозяина более ярка, K2-3d – более интересный кандидат на подробные последующие исследования. Уменьшение яркости звезды хозяина, вызванной транзитом K2-3d, маленькое, только 0,07%.
Однако ожидается, что следующее поколение больших телескопов будет в состоянии иметь размеры, как это уменьшение яркости меняется в зависимости от длины волны, позволяя расследования состава атмосферы планеты. Если внеземная жизнь существует на K2-3d, ученые надеются быть в состоянии обнаружить молекулы, связанные с ним, такие как кислород, в атмосфере.Наблюдения MuSCAT и эфемеридные улучшения транзитаОрбитальный период K2-3d составляет приблизительно 45 дней.
Так как период обзора миссии K2 составляет только 80 дней для каждой области неба, исследователи могли только измерить два транзита в данных K2. Это не достаточно, чтобы измерить орбитальный период планеты точно, поэтому когда исследователи пытаются предсказать времена будущих транзитов, создавая что-то названное «эфемерида транзита», в предсказанные времена есть неуверенность. Эта неуверенность растет, поскольку они пытаются предсказать дальше в будущее. Поэтому ранние дополнительные наблюдения транзита и регуляторы эфемериды требовались, прежде чем исследователи потеряли след транзита.
Из-за важности K2-3d Космический телескоп Спитцера наблюдал два транзита вскоре после открытия планеты, принося общее количество к четырем измерениям транзита. Однако добавление даже единственного измерения транзита дальше в будущем может помочь привести к значительно улучшенной эфемериде.Используя Телескоп Отражателя Окаямы 188 см и последний наблюдательный инструмент MuSCAT, команда наблюдала транзит K2-3d впервые с наземным телескопом.
Хотя уменьшение яркости на 0,07% около предела того, что может наблюдаться с наземными телескопами, способность MuSCAT заметить, что три группы длины волны одновременно увеличили ее способность обнаружить транзит. Повторно анализируя данные от К2 и Спитцера в сочетании с этим новым наблюдением, исследователи значительно улучшили точность эфемериды, определив орбитальный период планеты к в течение приблизительно 18 секунд (1/30 оригинальной неуверенности).
Эта улучшенная эфемерида транзита гарантирует, что, когда следующее поколение больших телескопов прибывают онлайн, они будут знать точно, когда наблюдать за транзитами. Таким образом эти результаты исследования помогают проложить путь к будущим внеземным жизненным обзорам.Будущая работаМиссия НАСА K2 продолжится до, по крайней мере, февраль 2018 и, как ожидают, обнаружит более потенциально пригодные для жилья планеты как K2-3d.
Кроме того, преемник K2, Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), будет начат в декабре 2017. TESS рассмотрит целое небо в течение двух лет и, как ожидают, обнаружит сотни небольших планет как K2-3d около нашей Солнечной системы.
Чтобы характеризовать ‘Вторую Землю’ использование следующего поколения больших телескопов, будет важно измерить ephemerides и особенности планет с дополнительными наблюдениями транзита, используя наземные телескопы среднего размера. Команда продолжит использовать MuSCAT для исследования, связанного с будущим поиском внеземной жизни.