Уже цієї осені в подорож відправиться найбільший зі створених людиною космічних телескопів – JWST. Він не тільки змінить на «посту» застарілого «Хаббла», а й істотно розсуне межі нашого розуміння Всесвіту. Американські астрономи за допомогою моделювання показали, наскільки швидко цей науковий інструмент зможе виявити біосигнатуру в атмосферах планет біля інших зірок.
Наукова робота з описом цих розрахунків буде представлена на наступному тижні, в рамках Квітневої зустрічі Американського фізичного товариства (APS). Текст статті поки не опублікований, але є короткий зміст доповіді, який проведе аспірантка Університету штату Огайо Капріс Філліпс (Caprice Phillips). Вона ж виступила провідним автором роботи.
За підрахунками Філліпс, щоб провести спостереження достатньої точності, космічному телескопу Джеймса Вебба (JWST) буде потрібно десять орбіт. З огляду на те, що його планована гало-орбіта навколо точки Лагранжа L2 системи Сонце-Земля має період близько шести місяців, виходить термін в п’ять років. Але за таким обмеженим числом об’єктів такого важливого інструменту ніхто не дасть спокійно спостерігати, тому час збору необхідних даних можна сміливо збільшувати вдвічі.
Щоб перевірити, як довго людству залишилося до виявлення ознак життя в інших зоряних системах, Філліпс використовувала моделювання. За допомогою спеціального набору програмного забезпечення вона симулювала спостереження семи міні-Нептуна (газових карликів, gas dwarf planets) трьома спектрометрами JWST. У моделі враховували різні тонкощі: хмарність планет, зміст газів в атмосферах об’єктів вивчення й особливості їх змішування, а також відносну молекулярну масу біомаркерів.
Метою пошуку телескопа названий аміак, оскільки він вважається найбільш вірогідною потенційною ознакою життя. А Міні-Нептун взяли в якості зручного прикладу планет, в атмосферах яких, за поданням астрономів, можливе примітивне життя. При цьому вони відсутні в Сонячній системі, так що їх спостереження принесуть багато нових даних. Нарешті, це чи не найменший клас планет біля інших зірок, які можна розрізнити оптичним телескопом, нехай навіть і таким потужним, як JWST.
З боку може здатися, що такі статті сильно нагадують «поділ шкури ще не вбитого ведмедя»: астрономи намагаються вгадати, що ж вони зможуть побачити ще не запущеним апаратом. Але на ділі подібні роботи важливі для планування програми досліджень. Можна встановити спостереження наземних телескопів розписано на роки вперед, що вже говорити про унікальні космічні наукові інструменти. Тому, щоб потрапити в список щасливчиків, які отримують саме їм потрібні дані, цінність цих спостережень бажано обґрунтувати заздалегідь.
Та й розраховувати, що кожен космічний апарат прослужить так само довго, як «Хаббл», – необачно. Тим більше що «Джеймс Вебб» має конструктивні особливості, які сильно обмежують його максимальний термін експлуатації. Телескоп розташується на нестійкій гало-орбіті навколо точки Лагранжа L2 системи Земля-Сонце, в півтора мільйона кілометрів від планети. Щоб її підтримувати, йому доведеться регулярно включати двигуни корекції. До того ж для підвищення роздільної здатності інфрачервоних спектрометрів їх потрібно охолоджувати до температури, яка всього на шість градусів вище абсолютного нуля, скрапленим гелієм. А його запаси не безмежні.
Натхнення: naked-science.ru