Змінять наше уявлення про Всесвіт: вчені досліджують формування атмосфер екзопланет

Команда дослідників досягла значних успіхів у розумінні того, як формуються планети. Поєднуючи сучасні телескопічні спостереження з потужними обчисленнями, вчені прагнуть виявити атмосферні характеристики молодих екзопланет, пише SciTechDaily.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтеся, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

У співпраці беруть участь Університет штату Мічиган, Університет штату Арізона та Ліверморська національна лабораторія імені Лоуренса (LLNL). Їхні дослідження зосереджені на аналізі даних космічного телескопа Джеймса Вебба (JWST) в рамках програми KRONOS.

Команда отримала 154 години часу роботи телескопа для вивчення атмосфер семи екзопланет, що утворилися менш як 300 мільйонів років тому. Крім того, вчені планують створити детальні моделі, які можуть показати, як розвивалися ці далекі світи і чи можуть вони підтримувати умови, придатні для життя. Для цього будуть використані суперкомп'ютери Ліверморського університету.

Однією з найбільших проблем у планетарних дослідженнях є визначення складу атмосфер екзопланет. Ці планети важко знайти і ще важче проаналізувати.

Однак, розвиток телескопічних технологій дозволяє проводити точніші вимірювання. За словами дослідниці KRONOS Адіни Файнстайн, стипендіатки NASA Sagan і майбутньої доцентки Мічиганського державного університету, цей проєкт пропонує рідкісну можливість безпосередньо вивчати характеристики новоутворених планет.

Через три роки після запуску JWST продовжує трансформувати планетарну науку. Величезна кількість планет, виявлених у галактиці, яка зараз перевищує 6 000, свідчить про те, що формування планет — поширений процес.

Учені особливо цікавляться молодими екзопланетами, оскільки їхні атмосфери можуть надати важливу інформацію про ранні стадії розвитку планет. Спостерігаючи, як зоряне світло взаємодіє з молекулами атмосфери, такими як вода або вуглекислий газ, дослідники можуть визначити хімічний склад цих планет.

Розробка точних моделей атмосфер екзопланет вимагає величезних обчислювальних потужностей. Щоб підтримати ці зусилля, команда KRONOS отримала 22 мільйони годин обчислювального часу в межах програми Grand Challenge Ліверморської національної лабораторії ім. Лоуренса.

Ця ініціатива надає дослідникам доступ до передових обчислювальних ресурсів, що дозволяє їм вдосконалювати атмосферні симуляції. Отримані моделі сприятимуть глибшому розумінню того, як планетарні атмосфери еволюціонують з часом.

За словами головного дослідника KRONOS Луїса Велбенкса, стипендіата програми 51 Pegasi b і майбутнього доцента Університету штату Арізона, цей проєкт є значним кроком вперед у вивченні молодих екзопланет. Зібрані дані допоможуть вченим дослідити фізичні та хімічні механізми, які формують планетні системи.

Окрім перших семи досліджуваних екзопланет, команда також планує розширити своє дослідження, включивши в нього моделі ще 70 планет, що спостерігаються JWST. Цей широкомасштабний аналіз охопить широкий спектр екзопланетних середовищ, від масивних газових гігантів до менших, схожих на Землю світів.

Головний дослідник LLNL Пітер Макгілл зазначив, що таке амбітне моделювання можливе лише за допомогою найсучасніших обчислювальних інструментів. Остаточні моделі будуть опубліковані у відкритому доступі, що сприятиме подальшим дослідженням і співпраці в рамках наукової спільноти.

Поєднуючи дані спостережень з передовими обчислювальними технологіями, це дослідження дасть нові знання про походження планет і фактори, що впливають на їхню еволюцію.

Раніше Фокус писав про те, чому подорожі до Місяця тривають місяцями. Перші місії досягали супутника Землі за кілька днів, проте дещо змінилося.

Також ми розповідали про відкриття на острові Щедро, Хорватія. Дослідники виявили свідчення древнього поселення, яке датується неолітом.