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Comment le télescope Webb nous montrera des planètes jamais vues auparavant
Quand James Webb Le télescope spatial (JWST) a commencé ses opérations au cours de l’étéEt Le plus grand et le plus puissant ensemble de miroirs et d’instruments jamais lancé dans l’espace sera entraîné sur certaines des cibles les plus éloignées et les plus étonnantes de l’univers : les premières étoiles et galaxies qui se sont formées dans notre univers bien sûr, mais aussi planètes extérieures.
JWST Pas vraiment un chasseur d’exoplanètes, mais avec son miroir primaire de 6,5 mètres et ses instruments de spectroscopie infrarouge, il est bien adapté pour regarder de plus près ces mondes plus loin que jamais. Parlez-nous de leurs ingrédients et, peut-être, s’il y a des signes de vie dans leur atmosphère.
astrophysicien Cornell Nicole Lewis Il dit qu’il prévoit de consacrer une partie de son temps d’observation du JWST à l’exploration du « champ profond » WASP-17b. qu’il « Jupiter chaud« Une exoplanète à environ 1 000 années-lumière de la Terre. Le télescope passera « 80 heures à regarder une planète dans toutes les directions à l’aide d’un large éventail d’instruments, ce qui nous permettra de commencer à comprendre à quoi ressemblent les différentes parties de la planète », dit Lewis. inverse. En combinant les mesures de température, la structure des nuages et la chimie atmosphérique, « nous serons vraiment en mesure de peindre une image 3D de ce à quoi ressemble la chaude Jupiter WASP-17b », a-t-elle déclaré.
Et à quoi ressemblerait une telle planète en dehors du système solaire ? Ironiquement, cela ne ressemblera pas du tout à grand-chose et ne ressemble à rien de ce que nous avons vu auparavant. C’est un peu compliqué, mais les résultats peuvent remodeler notre compréhension de notre place dans l’univers.
A quoi ressembleront les exoplanètes de JWST ?
« Divulgation complète, nous n’allons pas obtenir de jolies images des exoplanètes », a déclaré Lewis. JWST est grand, puissant et verrait des milliards d’années dans le passé, mais la dissolution d’une exoplanète si éloignée de son étoile qu’elle ressemble à une image Hubble ou Voyager d’une planète de notre système solaire est encore loin d’être puissante.
Nous verrons les exoplanètes vivre, dit Lewis, les plus grosses de toute façon, mais elles apparaîtront comme « un seul point lumineux ».
Ne soyez pas déçu. Ce point n’est que le début. JWST aidera à construire une image plus complexe des exoplanètes lointaines au fil du temps en les cartographiant plus en détail que jamais et en examinant les longueurs d’onde négligées.
« Lorsque nous regardons les planètes, nous pensons à elles telles qu’elles apparaissent visuellement à cause de la lumière réfléchie par elles », explique Lewis. « Mais si vous voulez vraiment savoir ce qui le fait fonctionner, vous voulez le regarder dans l’infrarouge », comme si vous voulez voir s’il y a des composés organiques dans son atmosphère.
Le vénérable télescope spatial Hubble a fait de l’astronomie étonnante, mais il voit principalement des longueurs d’onde optiques, ultraviolettes et proches infrarouges. Le télescope spatial Spitzer à la retraite est actuellement réglé sur l’infrarouge, mais a été abandonné en 2020, et bien que Lewis note qu’il a fait une science astronomique impressionnante pour les exoplanètes, il n’a jamais été conçu pour une telle mission.
Il existe également des télescopes au sol qui peuvent voir dans l’infrarouge, mais certaines longueurs d’onde ne peuvent pas être atteintes en raison des effets de filtrage de l’atmosphère terrestre. Ensemble, cela signifie que « nous avons pu trouver des empreintes chimiques dans l’atmosphère », d’exoplanètes, explique Lewis, « mais dans presque tous les cas, nous traitons l’atmosphère comme étant uniforme et homogène, et nous la traitons essentiellement comme une seule. dimensionnelle. »
Basé dans l’espace et optimisé pour une large gamme du spectre infrarouge, Webb fournira des données que les scientifiques pourront utiliser pour créer des modèles véritablement multidimensionnels d’exoplanètes. Comprendre comment s’organise leur atmosphère et en quoi consiste leur composition.
« Nous pourrons examiner les signaux provenant de choses comme le dioxyde de carbone, le monoxyde de carbone, le méthane, toutes sortes d’espèces intéressantes », a déclaré Lewis. « Nous pouvons commencer à nous éloigner de cette vision unidimensionnelle de la planète et commencer à comprendre à quoi elle ressemble en deux dimensions sur trois. »
À quoi ressemblera notre système solaire pour JWST ?
Alors que la capacité de Webb à étudier les objets les plus éloignés de l’univers suscite beaucoup d’intérêt et d’excitation, un télescope spatial passera également beaucoup de temps à regarder profondément les choses plus proches de chez lui.
Heidi Hamill, scientifique multidisciplinaire chez Webb depuis le début des années 2000, utilisera son temps d’observation pour examiner à peu près tout dans notre système solaire en dehors de l’orbite de la Lune, de Mars aux astéroïdes et exoplanètes, et même les étranges mondes glacés de la ceinture de Kuiper.
Vous pourriez être très excité de voir Uranus. Le géant glacial, annulaire et incliné, n’a été visité qu’une seule fois par Voyager 2 en 1986, et il se trouve qu’il est en orbite juste à la bonne distance pour un champ de vision idéal pour Webb. Nous allons vraiment obtenir des images vraiment sympas d’Uranus en utilisant le Web, même si bien sûr, ce sera infrarouge.
En expliquant à quoi ressemblerait Uranus vu de Webb, elle désigne une série d’images de la géante gazeuse prises par Hubble, l’observatoire Keck et le très grand télescope européen (VLT). Les sommets bleus et roses des nuages apparaissent dans les images optiques et proche infrarouge prises par Hubble et Keck, mais les images infrarouges moyennes prises par le VLT semblent quelque peu floues, ou comme un morceau de charbon ardent à l’arrière d’un four.
« Webb aura une meilleure qualité d’image », déclare Hamill. « Nous pourrons durcir ces images, et elles n’auront alors plus l’air si pixelisées. »
Webb permettra à Hamel et à d’autres scientifiques planétaires de mieux comprendre comment les atmosphères supérieure et inférieure d’Uranus interagissent. Le spectromètre de Webb leur permettra de cartographier la composition chimique de la planète comme jamais auparavant.
» D’où vient le méthane ? D’où vient l’éthane ? « , dit Hamel. « Nous serons en mesure d’obtenir cette chimie en fonction de la hauteur et de déterminer les connexions.
pourquoi est-ce important – Ce n’est pas un hasard si les scientifiques qui examinent des exoplanètes et des planètes lointaines dans notre arrière-cour s’intéressent tous aux spectres et à la composition chimique de leurs cibles. Des observations comme celles-ci ne fournissent pas toujours des visuels époustouflants tout de suite – vous pouvez les coller sur une affiche comme vous le pouvez avec de nombreuses images Hubble, mais au fil du temps, elles peuvent aider les scientifiques à brosser un tableau conceptuel plus large et plus profond de la façon dont toutes les planètes et les systèmes solaires travail, y compris le nôtre.
Lewis dit que les scientifiques passent beaucoup de temps à essayer de répondre aux questions sur la façon dont nous sommes arrivés ici.
Comment s’est formé notre système solaire ? Comment se fait-il que la Terre soit la seule planète habitable du système solaire ?
« Mais nous avons toujours eu un échantillon de seulement huit éléments avec lesquels comparer, n’est-ce pas? Maintenant, nous aurons un échantillon de 300 à 400 éléments », dit-elle. « Cela nous permet de tester nos modèles pour la physique et la chimie de ce qui fait bouger les planètes. »
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29 août 2024
Le chef du commandement spatial américain espère que la prochaine fois que la Chine lancera un missile laissant derrière elle des débris spatiaux de longue durée, Pékin avertira Washington à l’avance, plutôt que de laisser les États-Unis découvrir par eux-mêmes le chaos orbital.
Parlez dans L’efficacité du Mitchell Institute for Aerospace Studies Lors d’une réunion à la base spatiale Peterson, au Colorado, le 28 août, le général Stephen N. Whiting a souligné deux incidents récents impliquant des débris spatiaux chinois comme étant une source de préoccupation et la nécessité d’améliorer la communication à l’avenir.
« Nous venons de voir le lancement de leur version de Constellation du soleil « Cela a laissé plus de 300 débris en orbite – une fusée Longue Marche 6A », a déclaré Whiting. « Il y a moins de deux ans, ils avaient une autre fusée, qui a mis plus de 500 débris à longue durée de vie… J’espère que la prochaine fois. que « Dans un missile comme celui-ci, il laisse beaucoup de débris. Ce ne sont pas nos capteurs qui détectent cela en premier, mais nous obtenons des communications qui nous aident à comprendre cela, tout comme nous communiquons avec les autres. »
L’incident le plus récent impliquant une fusée Longue Marche 6A s’est produit au début du mois, lorsque le lanceur transportait les 18 premiers satellites d’une constellation de communications prévue pour rivaliser avec Starlink. La fusée s’est brisée en orbite terrestre basse (LEO) quelques jours plus tard, répandant des débris et suscitant des inquiétudes parmi les experts. La société privée de suivi spatial a rapporté que la désintégration pourrait produire plus de 10… 900 épaves shrapnel.
Whiting a noté que les débris provenaient de l’étage supérieur de la fusée après le lancement des satellites, indiquant que la mission était « généralement réussie ». Cependant, à des altitudes plus élevées, les débris resteront en orbite plus longtemps.
« Nous ne voulons certainement pas voir ce genre de débris », a ajouté Whiting.
Les débris se trouvent généralement sur des orbites inférieures à 600 km (373 miles). Il revient sur Terre après quelques annéesÀ une altitude de 800 km, sa décomposition peut prendre des siècles. Avec de plus en plus de satellites en orbite terrestre basse et des débris persistants provenant de lancements peu judicieux, La probabilité de collisions continue d’augmenter.
Selon le général à la retraite Kevin Shelton, directeur du Centre d’excellence sur l’énergie spatiale du Mitchell Institute, les États-Unis ont déjà eu des problèmes similaires avec des débris à haute altitude, mais ont commencé à évacuer le carburant et les gaz des étages de fusée avant d’entrer en orbite. Cette pratique réduisait les débris et le risque de désintégration, et la Russie l’adopta peu après. Whiting a déclaré qu’on ne savait pas actuellement si la Chine utilisait cette méthode.
« Depuis des décennies, les États-Unis s’intéressent tellement à l’espace que nous avons mis la grande majorité de nos données de suivi à la disposition du monde entier », a déclaré Whiting. « Chaque jour, nous analysons tous les satellites actifs à la recherche de tous ces débris, et nous en informons tout le monde, y compris les Chinois et les Russes… parce que nous ne voulons pas que les satellites heurtent des débris et laissent derrière eux d’autres débris. »
Le développement rapide des capacités spatiales et l’augmentation significative des déploiements de satellites par la Chine et la Russie restent une préoccupation majeure quant à la manière dont les États-Unis abordent le domaine spatial. Chef adjoint des opérations spatiales, le général Michael A. Gotlin a souligné que les récentes mesures prises par ces pays prouvent leur intention d’opérer de manière dangereuse dans ce domaine.
« Ils créent beaucoup de débris et d’orbites que nous devons contourner, ou ils mettent en danger des choses comme la Station spatiale internationale », a déclaré Gotlin lors du Sommet AFCEA/INSA sur le renseignement et la sécurité nationale à Rockville, Maryland, le 28 août. Il a ajouté : « Ils ne se soucient même pas de la sécurité des astronautes. Si ce n’est pas dangereux et non professionnel, je ne sais pas ce que c’est. »
En novembre 2021, la Russie a procédé à un test de missile antisatellite, aboutissant à la création d’un Grande quantité de débris En orbite terrestre basse, ce qui présente un danger pour la Station spatiale internationale et incite l’équipage à prendre des mesures de précaution. En outre, Moscou a également été témoin Une série de fuites de liquide de refroidissement Ces dernières années, la Chine a lancé son propre vaisseau spatial. Même s’il n’y a pas de négociations prévues avec la Russie sur le développement spatial, les espoirs sont grands d’une communication plus active avec Pékin sur les alertes spatiales.
« Nous donnons ces avis aux Chinois, et au cours de l’année dernière, nous avons vu à plusieurs reprises qu’ils nous ont donné quelques avis en retour, et je pense que c’est une chose positive. Nous n’avons aucune discussion. prévu avec la Russie », a déclaré Whiting.
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À la recherche de pierres précieuses : caractérisation de six planètes géantes en orbite autour de naines froides
Données d’imagerie à contraste élevé pour toutes les cibles. Dans chaque panneau, nous montrons la limite de contraste de 5σ atteinte en fonction de la séparation angulaire de l’étoile hôte pour chaque ensemble de données à contraste élevé. Nous traçons également des cachets postaux de 1,4″ × 1,4″ d’images NESSI reconstruites en bande z (encadré à droite dans chaque panneau) pour toutes les cibles et des images AO (encarts à gauche) pour TOI-5414, TOI-5616, TOI-5634A et TOI-6034. — astro-ph.EP
Les exoplanètes géantes transitant autour d’étoiles naines de type M (GEMS) sont rares, en raison de la faible masse de leurs étoiles hôtes. Cependant, la couverture de l’ensemble du ciel par TESS a permis d’en détecter un nombre croissant pour permettre des enquêtes statistiques telles que le GEMS Search Survey.
Dans le cadre de cet effort, nous décrivons les observations de six planètes géantes en transit, qui incluent des mesures de masse précises pour deux GEMS (K2-419Ab, TOI-6034b) et une validation statistique de quatre systèmes, qui incluent une vérification et des limites de masse supérieures pour trois d’entre elles. (TOI-5218b, TOI-6034b). 5616b, TOI-5634Ab), tandis que le quatrième système – TOI-5414b – est classé comme « planète potentielle ».
Nos observations incluent les vitesses radiales du Habitable Zone Planet Finder sur le télescope Hobby-Eberly et de l’observatoire Maroon-X sur Gemini-North, ainsi que la photométrie et l’imagerie à contraste élevé provenant de plusieurs installations au sol. En plus de la photométrie TESS, K2-419Ab a également été observé et validé statistiquement dans le cadre de la mission K2 au cours des campagnes 5 et 18, qui fournit des contraintes orbitales et planétaires précises malgré la faible luminosité de l’étoile hôte et la longue période orbitale d’environ 20,4 jours.
Avec une température d’équilibre de seulement 380 K, K2-419Ab est l’une des planètes en transit les plus froides et les mieux caractérisées connues. TOI-6034 a un compagnon tardif de type F à environ 40 secondes d’arc, ce qui en fait la première étoile hôte GEMS à avoir un ancien compagnon binaire sur la séquence principale. Ces confirmations s’ajoutent au petit échantillon existant de planètes en transit GEMS confirmées.
Shubham Kanodia, Arvind F. Gupta, Caleb I. Canas, Lea Marta Bernabo, Varghese Reggie, T. Hahn, Madison Brady, Andreas Seyfart, William D. Cochrane, Nydia Morrell, Ritvik Basant, Jacob Bean et Chad F. Bender, Zoé L. De Bors, Alison Perella, Alexina Birkholz, Nina Brown, Franklin Chapman, David R. Ciardi, Catherine A. Clark, Ethan J. Cotter, Scott A. Diddams, Samuel Halverson, Susan Hawley, Leslie Hebb, Ray Holcomb, Steve B. Howell, Henry A. Kobolnicki, Adam F. Kowalski, Alexander Larsen, Jessica Libby Roberts, Andrea S. J. Lin, Michael B. Lund, Raphael Locke, Andrew Munson, Joe B. Ninan, Brooke A. Parker, Nishka Patel, Michael Rudrak, Gabrielle Ross, Arpita Roy, Christian Schwab, Jomundur Stefansson, Aubrey Thoms, Andrew Vanderberg
Commentaires : Accepté dans AJ
Sujets : Astrophysique terrestre et planétaire (astro-ph.EP)
Citer ce qui suit : arXiv:2408.14694 [astro-ph.EP] (ou arXiv :2408.14694v1 [astro-ph.EP] (pour cette version)
https://doi.org/10.48550/arXiv.2408.14694
Concentrez-vous pour en savoir plus
Date de publication
De : Shubham Kanodia
[v1] Lundi 26 août 2024, 23:47:24 UTC (5 169 Ko)
https://arxiv.org/abs/2408.14694
Astrobiologie
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La Federal Aviation Administration des États-Unis a immobilisé les fusées Falcon 9 de SpaceX dans l’attente d’une enquête sur un rare accident d’atterrissage au large des côtes.
La Federal Aviation Administration a immobilisé les fusées Falcon 9 de SpaceX en attendant une enquête visant à déterminer pourquoi le propulseur du premier étage s’est arrêté. Collision avec un bateau de débarquement tôt mercredi après avoir contribué au lancement d’un autre lot de satellites Internet Starlink.
après Se lever Après avoir reporté mardi soir le lancement du vaisseau spatial avec équipage Polaris Dawn en raison de prévisions météorologiques à long terme défavorables, SpaceX a continué à travailler sur le premier des lancements consécutifs de satellites Starlink, un depuis la Floride et un depuis la Californie.
Mais le deuxième vol a été annulé après que le premier étage utilisé lors du lancement en Floride s’est brisé et est tombé dans l’océan Atlantique alors qu’il tentait d’atterrir sur un drone SpaceX stationné à des centaines de kilomètres au nord-est de Cap Canaveral.
EspaceX
La FAA a déclaré qu’elle ordonnerait une enquête, immobilisant efficacement les fusées Falcon 9 de SpaceX – y compris la fusée Polaris Dawn – jusqu’à ce que l’enquête soit terminée et que les mesures correctives soient approuvées.
« Le retour en vol de la fusée Falcon 9 dépend de la détermination par la FAA que tout système, processus ou procédure lié à l’anomalie n’a pas d’impact sur la sécurité publique », a déclaré la FAA dans un communiqué.
« En outre, SpaceX devra peut-être demander et obtenir l’approbation de la FAA pour modifier sa licence qui inclut des actions correctives et satisfaire à toutes les autres exigences de licence », a ajouté l’agence.
Mardi soir, SpaceX a reporté un lancement prévu mercredi Mission Aube PolarisLe lancement d’un vol commercial comprenant la première sortie dans l’espace par une organisation non gouvernementale a été reporté à vendredi au plus tôt en raison des conditions météorologiques attendues à la fin de la mission. Le lancement a été suspendu indéfiniment dans l’attente d’une enquête sur l’accident à l’atterrissage.
L’échec de l’atterrissage a mis fin à une séquence de 267 récupérations consécutives réussies de boosters remontant à février 2021. Cependant, le deuxième étage de la fusée Falcon 9 a réussi à transporter 21 satellites Starlink sur leur orbite prévue.
L’atterrissage du premier étage semblait normal jusqu’au moment de l’atterrissage, lorsque plus de flammes que d’habitude sont apparues autour de la base de la fusée à l’approche du pont de la fusée. L’une des jambes d’atterrissage s’est effondrée immédiatement après l’atterrissage et la fusée d’appoint, masquée par le feu et la fumée, s’est renversée par-dessus le côté de la péniche de débarquement dans l’océan Atlantique.
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« Après une ascension réussie, le premier étage d’une fusée Falcon 9 s’est retourné après son atterrissage sur le vaisseau spatial sans pilote ‘Zero Gravity' », SpaceX Il a dit sur les réseaux sociaux« Les équipes évaluent les données de vol et l’état du missile. »
Il s’agissait du 23e premier étage de la fusée B1062, qui s’est avéré être son dernier lancement et atterrissage, un nouveau record de réutilisabilité. SpaceX autorise les premiers étages de la fusée Falcon 9 pour un maximum de 40 vols par étage.
Peu de temps après le déploiement des satellites Starlink en Floride, la société a annulé le lancement en Californie, qui était prévu à 5 h 58 HAE, pour donner aux ingénieurs plus de temps pour examiner la télémétrie et les séquences vidéo, à la recherche de tout signe de problème. affecter d’autres missiles.
« Retrait de notre deuxième lancement @Starlink la nuit pour donner à l’équipe le temps d’examiner les données d’atterrissage du booster du lancement précédent », a déclaré SpaceX. Il a dit« Une nouvelle date de lancement cible sera partagée une fois disponible. »
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