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Télescope Webb pour un regard inédit sur les exoplanètes
L’observatoire spatial sera capable de regarder l’univers lointain ainsi que d’observer des objets de notre système solaire. Mais un télescope est presque devenu synonyme d’exoplanètes, ou de mondes extérieurs à notre système solaire, qu’il pourra observer de manière unique.
Le temps du télescope a été donné à un certain nombre de propositions d’astronomes qui souhaitent observer un groupe intéressant d’exoplanètes. Certains d’entre eux pourraient partager des caractéristiques similaires avec les planètes dont nous apprenons dans notre arrière-cour cosmique, tandis que d’autres ne pourraient pas être plus opposés. Webb n’est pas conçu pour trouver des signes de vie sur d’autres planètes, mais il peut faire la lumière sur les mystères de l’évolution des planètes, ainsi que sur leur atmosphère et la chimie à l’intérieur.
Observant dans la lumière infrarouge invisible à l’œil humain, Webb s’appuie sur les observations faites par d’autres télescopes spatiaux et terrestres pour aider les chercheurs à mieux comprendre les planètes entièrement formées ainsi que celles encore en cours de formation.
Au sein de notre système solaire, Webb étudiera nos voisins planétaires pour voir comment ils ont évolué au fil du temps par rapport à la Terre.
« Nous allons examiner tous les objets du système solaire, en commençant par Mars et en allant plus loin », a déclaré John Mather, scientifique en chef du projet Webb au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland. Il a noté que certaines des principales cibles de Webb incluent les mondes océaniques de notre système solaire, tels que la lune Europa de Jupiter et la lune Titan de Saturne. Les futures missions examineront si la vie ou la chimie qui mène à la vie est possible dans ces mondes.
Regarder dans les atmosphères des planètes
En dehors de notre système solaire, de plus grandes questions demeurent. Webb pourrait faire la lumière sur les types de planètes qui existent en dehors de notre petit coin de l’univers. Mais il ne recherchera pas les atmosphères des planètes semblables à la Terre autour d’étoiles semblables au Soleil.
Au lieu de cela, les planètes que Webb observerait se trouvent autour d’étoiles beaucoup plus petites et plus froides, qui sont très courantes dans notre galaxie. Il est possible que ces planètes soient encore habitables, a déclaré Klaus Pontopedan, scientifique du projet Webb au Space Telescope Science Institute de Baltimore.
En plus d’observer les exoplanètes et leurs surfaces, Webb serait en fait capable de regarder à l’intérieur de leurs atmosphères, si ces planètes en avaient. Là, un véritable arc-en-ciel d’informations vous attend. Les gaz à l’intérieur de l’atmosphère de la planète absorbent la lumière dans des couleurs spécifiques, ce qui permettra aux scientifiques de les identifier et de voir la composition de l’atmosphère d’une exoplanète.
« Le Web signifie différentes choses pour différents scientifiques des exoplanètes, mais pour un grand nombre d’entre eux, il s’agit d’étudier l’atmosphère des exoplanètes », a déclaré Seeger. « Et lorsqu’une planète passe devant son étoile hôte, une certaine lumière stellaire brille à travers l’atmosphère. Et en voyant la lumière qui la traverse et ce qui est bloqué, nous pouvons identifier les gaz dans l’atmosphère. »
Alors que le télescope spatial Hubble a déjà permis aux scientifiques de faire exactement cela, ce nouveau télescope « nous amènera au niveau supérieur », a déclaré Seeger.
Imaginez voir la Terre de loin. De ce point de vue, notre atmosphère ressemblerait à une petite couche de brouillard au-dessus de la planète. C’est pourquoi l’atmosphère est si difficile à ressentir.
« Nous rêvions d’étudier des planètes rocheuses et de voir de la vapeur d’eau, ce qui indique la présence d’eau liquide dans les océans », a déclaré Seeger. « Si nous pouvons montrer que les planètes rocheuses avec de la vapeur d’eau sont communes, cela suggère que les planètes rocheuses avec des océans aqueux sont communes. L’eau est essentielle à toute vie telle que nous la connaissons. Ce serait donc une étape importante. »
La découverte de gaz inattendus ou inintelligibles peut être une découverte plus intéressante, a-t-elle déclaré, conduisant à plus de questions que de réponses.
Webb fournira également plus de données qui aideront les scientifiques à voir les planètes en 3D, a déclaré Nicole Lewis, astrophysicienne et professeure adjointe d’astronomie à l’Université Cornell. Cela inclut la température, la composition des nuages et même la capacité de comprendre le temps qui se produit sur d’autres planètes pour créer une meilleure image des climats extraterrestres.
« Cette décennie sera vraiment la décennie de la compréhension des planètes mineures autour des jeunes étoiles, puis les décennies suivantes, nous tournerons nos yeux vers les petites planètes autour des étoiles semblables au soleil. »
Zoom sur TRAPPIST-1
Trois des planètes se trouvent dans la zone habitable de l’étoile, où de l’eau liquide pourrait s’accumuler à la surface de la planète et éventuellement soutenir la vie.
La première étape consiste à déterminer si les planètes ont des atmosphères. Les planètes orbitent actuellement autour d’une étoile naine super froide, mais elles n’ont pas toujours été dans des conditions aussi favorables. L’étoile a la moitié de la température et un dixième de la masse du soleil. Mais il faisait beaucoup plus chaud au début de sa vie, ce qui pourrait faire perdre aux planètes voisines leur atmosphère, leurs océans ou leur glace.
« Ces petites étoiles naines rouges, il faut penser à elles comme si elles avaient traversé une adolescence très longue et très mal élevée », a déclaré Seeger. « Pendant ce temps, ils étaient très chauds et libéraient beaucoup d’énergie. Ainsi, une planète qui se trouve aujourd’hui dans la zone habitable a été bombardée de chaleur et de haute énergie et les gens pensent qu’elle a peut-être perdu son atmosphère pendant cette période. Alors, que ce soit ou pas l’atmosphère peut être régénérée, nous ne sommes pas sûrs.
Les chercheurs qui ont découvert les planètes TRAPPIST ont découvert qu’elles utilisaient la méthode du transit. Les astronomes ont vu des ombres, comme de petites éclipses, coupant périodiquement le motif constant de la lumière des étoiles alors qu’ils observaient l’étoile à travers leur télescope. C’est ce qu’on appelle le transit. Des ombres indiquaient la présence de planètes, une observation plus poussée l’a confirmé.
La même lumière stellaire utilisée pour détecter les planètes traverse l’atmosphère de la planète. Lorsque cela se produit, les astronomes peuvent détecter la composition de l’atmosphère, le cas échéant. Cette méthode révèle également des couleurs qui représentent différentes longueurs d’onde de la lumière.
L’une des cibles prévues par Webb est TRAPPIST-1e, qui est potentiellement habitable. Les chercheurs rechercheront des signaux provenant de l’atmosphère, puis des composants spécifiques, tels que des signaux provenant du dioxyde de carbone ou de l’eau, a déclaré Lewis.
« La nature nous a donné un échantillon de sept planètes à peu près de la taille de la Terre dans un système », a déclaré Lewis. « Dans la science du système solaire, nous comparons les planètes les unes aux autres et cela nous aide à comprendre comment elles se sont formées et pourquoi la Terre est la seule planète actuellement connue pour héberger la vie dans le système solaire. Et donc TRAPPIST nous donnera cette même opportunité dans le système des exoplanètes. de regarder les deux planètes. »
Le télescope Webb peut apercevoir les atmosphères potentielles des sept planètes TRAPPIST. Seeger a déclaré que l’observation de ces mondes pourrait aider les scientifiques à mieux comprendre l’évolution des planètes.
Explorez des mondes mystérieux
La gamme de planètes que Webb verra est merveilleusement diversifiée, y compris des « Jupiters chauds », des « Neptune chauds », des planètes qui explosent de chaleur lorsqu’elles orbitent autour de leur étoile, et même des mondes en orbite autour d’étoiles naines blanches mortes.
Webb peut révéler les processus physiques qui conduisent à la diversité des exoplanètes, a déclaré Natalie Batalha, professeur d’astronomie et d’astrophysique à l’Université de Californie à Santa Cruz. Batalha a également été co-investigateur et scientifique de la mission Kepler sur la mission Kepler, qui a aidé à trouver des milliers d’exoplanètes.
« L’une des choses qui enlève à Kepler est que la diversité des planètes de la galaxie dépasse de loin la diversité des planètes de notre système solaire », a déclaré Batalha. « Je pense donc que cela a de très grandes implications pour l’étude de l’habitabilité des planètes et de l’emplacement des endroits les plus probables pour la vie. J’espère que Webb résoudra cela et nous donnera ce nouvel objectif sur la diversité. »
Un mystère est celui des planètes dites à noyau nu. Imaginez une planète qui s’est formée comme le géant de glace Neptune, mais qui est proche de son étoile. Au fil du temps, a déclaré Batalha, l’atmosphère d’hydrogène de la planète s’est dépouillé, laissant un noyau rocheux qui ressemble à la Terre, mais devrait être très différent à l’intérieur.
« Est-ce que cette essence nue est propice à la vie ? Est-ce une drogue supplémentaire du potentiel de vie ? Je ne sais pas », a déclaré Patalha.
Celles-ci diffèrent de la façon dont l’atmosphère terrestre s’est formée. L’identification des traceurs atmosphériques avec Webb pourrait en dire plus sur ces mondes nus.
Un autre mystère découvert par Kepler est l’existence de planètes entre la taille de la Terre et Neptune. Selon sa taille exacte, elle est appelée super-Terre ou sous-Neptune, a déclaré Joanna Teske, scientifique au Earth and Planetary Laboratory de la Carnegie Institution for Science à Washington, DC.
Kepler a aidé les scientifiques à se rendre compte que « le type de planète le plus courant (là-bas) est celui que nous n’avons même pas dans notre propre système solaire, une sorte de pont entre les petites planètes terrestres qui orbitent près de leurs étoiles et les planètes géantes gazeuses qui sont un un peu loin », a déclaré Natalie Batalha.
Ces planètes sont communes autour d’étoiles semblables au Soleil, a déclaré Tisci, apparaissant souvent dans des systèmes multiplanétaires et semblent être un résultat très courant de la formation des planètes.
Teske a déclaré que les scientifiques veulent comprendre si ces mondes sont plus similaires à la Terre ou à Neptune – ou s’ils sont quelque chose de complètement différent. Leur projet est conçu pour aborder la façon dont ces planètes se forment ainsi que leur formation et atmosphères possibles.
Les planètes sont susceptibles d’être des mondes gazeux, terrestres ou même aqueux, donc l’équipe cherchera à voir s’il y a de l’eau dans leur atmosphère.
Teskey a déclaré que le télescope spatial James Webb « ouvrira le champ pour caractériser les atmosphères des exoplanètes ».
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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.
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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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