Как телескоп Уэбба будет способствовать поиску внеземной жизни
Сейчас в нашей космической записной книжке более пяти тысяч экзопланет. И это только начало. Строящиеся в настоящее время обсерватории позволят расширить эту выборку в течение десятилетия, а другие обсерватории возьмут на себя задачу по их характеристике. Это особенно актуально для телескопа "Джеймс Уэбб", который планирует сфокусироваться на их атмосфере.
Несколько дней назад НАСА объявило о достижении важной вехи на этапе ввода в эксплуатацию телескопа Джеймса Уэбба - выравнивании его главного зеркала. Ожидается, что научные операции начнутся в начале этого лета. Хотя обсерватория будет изучать звезды и галактики, часть ее работы также будет посвящена наблюдению за экзопланетами. Затем телескоп проанализирует их атмосферу, чтобы попытаться определить присутствующие в ней газы.
Другие обсерватории, такие как "Хаббл", способны на такие подвиги. Однако "Хаббл" может обнаружить эти ингредиенты только в атмосферах больших газовых планет, таких как Юпитер или Нептун. С другой стороны, телескоп Уэбб сможет провести первый анализ атмосфер экзопланет, похожих на Землю. До сих пор такие наблюдения оставались неуловимыми. Однако это ключевая информация для определения того, могла ли жизнь развиваться на их поверхности.
"Возможность обнаруживать атмосферы вокруг каменистых планет — это огромный шаг вперед в нашем исследовании того, как выглядят другие экзопланеты", — сказал Нестор Эспиноза из Научного института космического телескопа. "Это меняет правила игры".
Чтобы определить состав атмосферы этих экзопланет, телескоп Уэбба будет использовать метод, называемый спектроскопией пропускания. Говоря конкретнее, планета, проходящая между обсерваторией и ее звездой, будет частично блокировать часть ее света. Если у планеты есть атмосфера, все газы в ней поглотят часть этого света, прежде чем он достигнет зеркал телескопа. Мы знаем, что каждая молекула поглощает волны разной длины. Определив, какие из них отсутствуют, исследователи смогут сделать вывод о том, какие газы присутствуют в атмосфере.
Кроме того, телескоп Уэбба будет работать преимущественно в инфракрасном диапазоне, что позволит ему различить больше газа, чем телескоп Хаббл, который обнаруживает в основном видимый свет. Несколько "химических видов", таких, как вода, метан, углекислый газ, угарный газ, аммиак и цианид, станут более очевидными.
Понимание состава атмосферы важно, потому что тогда мы можем представить себе многие особенности поверхности. Например, если JWT обнаружит водяной пар в атмосфере небольшой каменистой экзопланеты, это будет означать, что под ней, вероятно, есть жидкий океан.
Что касается возможности существования жизни, то, к сожалению, можно с уверенностью сказать, что обсерватория не сможет предоставить убедительных доказательств. Для этого нам, вероятно, придется подождать до 2040-х годов и следующего поколения телескопов.