Keine "Kepler" Single



Heute kennen wir 3.371 bestätigte Exoplaneten . Davon fallen 2.327 (69%) auf das Kepler-Weltraumteleskop , das bislang das Hauptwerkzeug zum Auffinden von Exoplaneten ist. Es wurde speziell für diese Aufgabe erstellt. Obwohl Kepler gut darin ist, Exoplaneten zu finden, reichen seine Fähigkeiten nicht immer aus, um sie genauer zu untersuchen. Dabei können ganz andere Teleskope hilfreich sein.

Wie Sie wissen, gibt es verschiedene Methoden zum Erkennen von Exoplaneten . Die Transit- und Radialgeschwindigkeitsmethoden werden am häufigsten verwendet. Es ist 20 Jahre her, dass der erste Exoplanet ( 51 Pegasus b ) entdeckt wurde, der einen Stern umkreist, dessen Eigenschaften der Sonne nahe kommen. Das laufende Jahr erwies sich für die entdeckten Exoplaneten als besonders fruchtbar, obwohl es noch lange nicht vorbei ist. Daten ab Mai:



Die Erkennungsrate steigt mit der Verbesserung der Beobachtungs- und Analysemethoden und auch aufgrund der Verlängerung der Beobachtungsdauer derselben Objekte. Das heißt, mit der Anhäufung von Statistiken wird die Existenz von Exoplaneten in bestimmten Sternen bestätigt. Insbesondere warten weitere 4.696 Leuchten auf unsere Entscheidung.

Das zweite Leben von "Kepler"




Jede Technik hat jedoch eine bestimmte Ressource, und als Kepler im Mai 2013 das zweite der vier Kreiselschwungräder ablehnte , endete die erste Phase des Beobachtungsprogramms, da das Teleskop mit den beiden verbleibenden Handrädern das „Visier“ für keines mehr halten konnte dann ein bestimmter Punkt im Raum.

Ingenieure konnten Kepler so neu ausrichten, dass er Beobachtungen in der Ebene des Sonnensystems machte. Und jetzt ist er auf einer K2-Mission, auch bekannt als Second Light .

Im Rahmen dieser Mission erforscht Kepler neue Planeten, die ihre Sterne mit einer kurzen Umlaufzeit umkreisen. Und obwohl es unwahrscheinlich ist, dass unter ihnen bewohnte Menschen gefunden werden, sind die erhaltenen Daten für das Verständnis der Planetenbildung von großer Bedeutung. Gleichzeitig können Sie mit Mission K2 neue Objekte entdecken, die sich zuvor außerhalb des Sichtfelds des Teleskops befanden - von Sternensystemen bis zu Supernovae in fernen Galaxien.

Aber welche anderen Tools können Exoplaneten erkennen und untersuchen, da Kepler jetzt nur über eingeschränkte Funktionen verfügt? Mit wessen Hilfe können wir die Suche nach außerirdischem Leben fortsetzen? Hier sind nur einige interessante Teleskope.

Minerva






Das Minerva Mini-Observatorium (MINERVA, MINiature Exoplanet Radial Velocity Array ) befindet sich am Mount Hopkins, USA, und ist seit Mai 2015 in Betrieb. Es wurde geschaffen, um nach Planeten wie der Erde sowie nach " Supererde " in den bewohnbaren Zonen anderer Sternensysteme zu suchen . Das Observatorium besteht aus vier Roboterteleskopen, die in der Lage sind:

  • Messen Sie genau das Spektrum der ausreichend hellen Sterne für die anschließende Analyse mit der Radialgeschwindigkeitsmethode.
  • und auch eine Photometrie durchführen, dh den Unterschied in der Helligkeit des Glühens für die nachfolgende Analyse durch das Transitverfahren messen.

Trotz seiner bescheidenen Größe und Lage auf der Oberfläche des Planeten liegt der Vorteil von Minerva in seiner Spezialisierung. Jede klare Nacht erfüllen ihre Teleskope die gleiche Aufgabe - sie suchen nach Anzeichen für die Anwesenheit von Exoplaneten in anderen Sternensystemen. Natürlich sind die Erfolge von Minerva im Vergleich zu Kepler viel bescheidener. Mit seiner Hilfe wurden nur wenige Dutzend Planeten entdeckt. Andererseits befinden sie sich nahe genug und können viel detaillierter untersucht werden, was ein großer Vorteil für Wissenschaftler ist, die nach bewohnten Welten suchen.

Gaia




Dies ist ein Weltraumteleskop, das im Dezember 2013 von der Europäischen Weltraumorganisation gestartet wurde. Er steht vor einer großen Aufgabe: Messen Sie in den ersten fünf Betriebsjahren die Koordinaten, Entfernungen und Flugbahnen von etwa einer Milliarde Sternen genau.


Darüber hinaus wird Gaia verwendet, um eine dreidimensionale Karte von fast 1% aller Sterne der Milchstraße zu erstellen. Es wird angenommen, dass die Empfindlichkeit der Observatoriumsinstrumente so hoch ist, dass Zehntausende neuer Exoplaneten mithilfe der Radialgeschwindigkeitsmethode erfasst werden. Obwohl ich sagen muss, dass die meisten von ihnen so weit entfernt sein werden, dass es unwahrscheinlich ist, dass wir in absehbarer Zukunft mehr oder weniger detaillierte Informationen über diese Planeten erhalten können. Andererseits hindert Sie nichts daran, mit Hilfe von Gaia zu versuchen, bewohnte Planeten in der Nähe des Sonnensystems zu finden.

TESS (Transit Exoplanet Survey Satellite)




Ein weiteres Weltraumteleskop, der Erbe von Kepler . Der Start ist für 2017 geplant. In den ersten beiden Betriebsjahren wird der Satellit auf der Suche nach Exoplaneten auf der Durchreise sein. Im Gegensatz zu Kepler wird sich TESS jedoch auf die hellsten relativ nahe gelegenen Sterne "spezialisieren" und nacheinander den gesamten Horizont mit vier Kameras erkunden.


Zunächst wird das Teleskop nach Planeten wie der Erde suchen, die sich in bewohnbaren Zonen befinden. In Zukunft werden sie mit Hilfe leistungsfähiger Werkzeuge, die derzeit noch erstellt werden, wie dem James Webb-Teleskop oder dem Giant Magellan-Teleskop, genauer untersucht.

Es ist geplant, mit TESS etwa 500.000 Sterne zu erkunden, um die Schätzungen zufolge Tausende von Planeten entdeckt werden können. Da das Teleskop nur mit hellen Sternen funktioniert, wird dies die weitere Untersuchung durch bodengestützte Observatorien erleichtern.

JWST (James Webb Telescope)



Dieses Weltraumteleskop wird oft als Erbe von Hubble und Spitzer bezeichnet . Bei der Entwicklung von JWST gab es zahlreiche Schwierigkeiten , aufgrund derer der Start von 2011 auf 2018 verschoben wurde.



JWST wird einen Spiegel haben, dessen Durchmesser 2,7-mal größer ist als der von Hubble. Es wird gezwungen, auf eine sehr niedrige Temperatur abzukühlen, um die Empfindlichkeit im Infrarotspektrum zu erhöhen.

Riesen-Magellan-Teleskop (GMT)




Die Inbetriebnahme des GMT ist für 2020 geplant. Es wird sich in Chile befinden und Teil des Las Campanas-Observatoriums sein . Der Gesamtdurchmesser des Verbundspiegels beträgt 25 Meter, und in Bezug auf die Lichtempfindlichkeit wird er alle vorhandenen optischen Teleskope bei weitem übertreffen. Insbesondere ist es zehnmal lichtempfindlicher als das Hubble, das im Gegensatz zum GMT die Erdatmosphäre nicht beeinträchtigt. Dank dessen wird das Teleskop revolutionär sein, egal wie erbärmlich es auch klingen mag, es führt zur Suche und Untersuchung von Exoplaneten.


Wenn Sie mithilfe des HMT-Spektrographen Planeten finden, deren Parameter der Erde ähnlich sind, können Sie die spektrale Zusammensetzung ihrer Atmosphäre analysieren und nach Spuren von Sauerstoff und Methan suchen, die ein Lebenszeichen sein können.

30-Meter-Teleskop (TMT)






Noch beeindruckender als das GMT-Design. Bisher befindet sich das Teleskop in der Entwurfsphase, aber wenn es noch gebaut wird, beträgt der Durchmesser des Mehrkomponentenspiegels 30 Meter. Es wird angenommen, dass die Lichtempfindlichkeit 10-12 mal höher ist als die des Hubble. Sie können also Ergebnisse erwarten, die zumindest nicht schlechter sind als die des GMP.


Europäisches extrem großes Teleskop (E-ELT)




Das größte der bisher geplanten Teleskope. Es wird auch in Chile in der Atacama-Wüste errichtet. Der kolossale 39-Meter-Mehrkomponentenspiegel macht das Teleskop 15-mal lichtempfindlicher als das Hubble. Es ist wahr, dass es weitere 10 Jahre dauern wird, bis der Bau abgeschlossen ist, wenn es keine Probleme bei der Finanzierung des Projekts gibt. Es ist schwer vorstellbar, welche Entdeckungen mit einem solchen Riesenteleskop gemacht werden können.


Wo sind alle?


In den letzten Jahren sind Streitigkeiten mit neuer Kraft darüber aufgetreten, ob Leben im Universum selten oder häufig vorkommt.

Aufgrund der Einzigartigkeit der Erde ist es für die Wissenschaft äußerst schwierig, den Ursprung des Lebens zu erklären. Befürworter dieser Theorie glauben, dass es in der Antike auf unserem Planeten eine einzigartige Kombination von Faktoren gab, die zum Leben geführt haben, und es ist unwahrscheinlich, dass dies irgendwo anders geschah.

Die Idee ist traurig und daher sind viele der Meinung, dass das Leben im Universum immer noch sehr verbreitet ist. Experimenten zufolge sind einige Bakterien in der Lage, ihre Lebensfähigkeit im Weltraum aufrechtzuerhalten, was bedeutet, dass die Möglichkeit besteht, dass Leben auf der Erde von außen von einem Meteoriten getragen wird. Wer weiß, dass infolge einer der stärksten Kollisionen, von denen es in der Geschichte unseres Planeten viele gab, plötzlich terrestrische Mikroorganismen auf andere Planeten des Sonnensystems gebracht wurden? Plötzlich finden wir ihre Spuren in den Sedimentgesteinen des Mars?

Aber auch wenn die Theorie der Panspermieinsolvent, dies beweist noch nicht die Richtigkeit der Befürworter der Version der Einzigartigkeit der Erde. In jedem Fall sind alle unsere Bemühungen, Exoplaneten zu suchen und zu analysieren, in erster Linie vom Glauben an die Existenz des Lebens auf anderen Planeten bestimmt. Und die Verbesserung der Beobachtungsinstrumente - die Einführung neuer bodengestützter und orbitaler Teleskope - wird es uns ermöglichen, beide Theorien über die Prävalenz des Lebens zu bestätigen oder zu widerlegen. Aber selbst wenn wir niemanden finden, werden wir die Mechanismen des Ursprungs und der Entwicklung der Planeten besser verstehen. Und dies ist nur eine Erinnerung daran, wie viel Glück wir hatten, von dem „kleinen blauen Punkt“ zu leben.

Source: https://habr.com/ru/post/de397283/


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