A lakható bolygók keresését segítené a NASA Pandora küldetése

2724

A lakható bolygók felkutatásában is segíthet a NASA Pandora koncepciója. A Pandora a NASA négy új Pioneers programjának egyike, amely körülbelül 20 csillagot és exobolygóit vizsgálná, pontos információkat gyűjtve az exobolygók légköreiről. A küldetésben a csillagokat és az exobolygókat egyszerre vizsgálná, huzamosabb ideig tartó, egyidejű infravörös és látható tartományú megfigyelésekkel.

Az egyik leginkább figyelemre méltó célja annak a megfigyelése, hogy a csillag fényének változásai hogyan hatnak az exobolygó légköri méréseinek adataira. A csillagfoltokkal tarkított csillagok körüli bolygók légköri összetételének meghatározásakor ez komoly problémát jelent, ugyanis a központi csillag forgásával változik a fényessége.

A Pandora egy kis méretű, ún. SmallSat űrszondás küldetés, annak a három hasonló projektnek az egyike, amelyek a NASA Pioneers programjában engedélyt kaptak a következő fázishoz. A Pandora alacsony Föld körüli, napszinkron pályán keringene, így a Nap mindig pontosan a szonda háta mögött lenne. Ez ahhoz szükséges, hogy minimálisan változzon csak a megvilágítottsága és hosszabb ideig tartó megfigyeléseket végezhessen. A további fejlesztésre kiválasztott SmallSat koncepciók közül a Pandora az egyetlen, ami exobolygókkal foglalkozna. Fő fókusza a csillag aktivitásának az exobolygó légkörére gyakorolt hatásának megértése, amellyel a későbbi, Földhöz hasonló exobolygók felkutatását segítené.

A Pandora keringési pályájának illusztrációja (nem méretarányos), körülbelül 700-800 km-re a felszín felett. A napszinkron pályájának köszönhetően hosszú ideig tudná az egyes exobolygókat megfigyelni. (Forrás: Lawrence Livermore National Laboratory and NASA’s Goddard Space Flight Center)

A Pandora megfigyelési technikája a tranzitmódszeren alapszik, melyhez a már jól bevált tranzit spektroszkópiát hívná segítségül. Ennek során a csillag fényét az exobolygó légkörén megszűrve figyelik meg, a kinyert spektrumból pedig meg lehet határozni a bolygó légkörének elemeit; ezen kívül azt is segít megállapítani, hogy a bolygó vékony atmoszférával rendelkező kőzetbolygó, vagy vaskos gázlégkörrel bír, mint például a Neptunusz.

A Pandora azonban egy lépéssel tovább vinné a fedési spektroszkópiát, segítene megoldani a technika egyik legnagyobb problémáját: a csillag zavaró hatásainak kiszűrését. A csillagoknak is van légköre, felszínük is változékony lehet, például csillagfoltok miatt, amik befolyásolják a méréseket. Ahhoz, hogy biztosak lehessünk benne, hogy valóban az exobolygó légkörét mérjük, el kell tudnunk választani a bolygó változásait a csillagáétól.

A csillag és exobolygó jeleit úgy különböztetné meg, hogy infravörös és látható tartományban egyszerre figyelné meg mind a kettőt. A csillag “szennyezéseit” egyszerűbb a látható fény rövidebb hullámhosszú tartományán megfigyelni, így az egyidejű infravörös és látható megfigyeléssel könnyebb lenne az exobolygó légköréből és a csillagból származó asztrofizikai zajokat megkülönböztetni.

A Pandora fedési spektroszkópiai technikájának illusztrációja, amellyel a bolygó légkörén áthaladó csillagfény segítségével lehet meghatározni az exobolygó légkörének összetételét. (Forrás: Lawrence Livermore National Laboratory and NASA’s Goddard Space Flight Center)

A Pandora küldetés a nagyobb NASA projektekkel is együttműködne, például a James Webb Űrteleszkóppal, ami terv szerint idén fog elindulni. A James Webb akár földméretű exobolygók légkörét is eddig sosem látott pontossággal fogja tanulmányozni; a Pandora ehhez úgy járulna hozzá, hogy az azonosított bolygókat és csillagaikat hosszabb ideig meg tudná figyelni.

A korábbi küldetéseknek, mint például a NASA TESS, Hubble vagy a már nyugdíjba vonult Kepler és Spitzer űrteleszkópoknak köszönhetően rengeteget tudhattunk meg ezekről a távoli világokról. A csillagok zavaró hatásait azonban egyikük sem tudta tökéletesen megoldani, így a Pandora valóban egy kritikus rést töltene ki az exobolygók légkörének vizsgálatában. A Pioneers program keretein belül 5 éven át 20 millió dolláros keretből gazdálkodhatna. Ha a küldetés megvalósul, várhatóan kulcsfontosságú szerepet játszhatna a potenciálisan lakható exobolygók felkutatásában is.

Forrás: NASA

Hozzászólás

hozzászólás