za_neptunie (za_neptunie) wrote,
za_neptunie
za_neptunie

23 цикл



      Космический телескоп Хаббл. Источник.


      Год назад я рассказывал о научных задачах телескопа Хаббл в области ближнего космоса во время 22 цикла наблюдений (с 1 октября 2014 года по 30 сентября 2015 года). Теперь пришла очередь 23 цикла (с 1 октября 2015 года по 30 сентября 2016 года).


      Как и в прошлый раз, повествование стоит разбить на программы, связанные с Солнечной Системой, и программы, связанные с близкими звездами и экзопланетами.


Солнечная Система

Астероидный пояс


     Во внутренней части Солнечной Системы наиболее интересная программа связана с Церерой. Ещё несколько лет назад инфракрасный космический телескоп Гершель зарегистрировал водяной пар над поверхностью этой карликовой луны. Наибольшее его количество наблюдалось над двумя областями: гипотетического кратера Пьяцци и региона А.



      Сверху измерения содержания водяного пара над поверхностью Цереры, сделанные космическим телескопом Гершель. Снизу инфракрасная карта поверхности, построенная на основе наблюдений телескопа Кек II. Два измерения содержания водяного пара над 110 градусами долготы взяты с интервалом в 9 часов. Их различие показывает большую переменность выбросов. Источник.


       Детальные снимки с орбитального аппарата Dawn показали, что область Пьяцци не выделяется ничем особенным, а вот регион А действительно связан с двумя очень яркими пятнами, лежащими внутри 90-км кратера:



    Глобальная карта поверхности Цереры от 22 мая 2015 года. Источник.


     Поэтому в 23 цикле космическому телескопу Хаббл поставлена задача получить с помощью спектрографа COS ультрафиолетовые спектры экзосферы Цереры над областью с белыми пятнами. За 7 часов наблюдений (5 орбит космического телескопа) Хаббл должен пронаблюдать изменения содержания водорода, кислорода при разном угловом положении Солнца над белыми пятнами. Эти наблюдения должны помочь выбрать источник водяного пара между двумя вариантами: сублимацией льда или выбросами жидкой воды.


     Также в новом цикле продолжится изучение активных астероидов. Этой теме посвящены ещё три программы. По первой из них запланировано изучение активного астероида P/2012 F5. Недавние наблюдения на телескопе Кек показали, что этот астероид имеет рекордно короткий период вращения среди всех известных активных астероидов. Он составляет всего 3.24 часа. Из-за быстрого вращения этот объект буквально рассыпается на части, наблюдения показали отделение от него четырех крупных фрагментов. Новые наблюдения на Хаббле с помощью камеры WFC3 (в течение 6 орбит) в декабре 2015 года должны определить период вращения самого яркого отделившегося фрагмента. Это позволит окончательно доказать теорию разрушения астероида под действием быстрого вращения.



       Снимок активного астероида P/2012 F5 с четырьмя отделившимися фрагментами. Изображение получено 26 августа 2014 года с помощью телескопа Кек. Размер верхнего снимка 2.5 на 1.0 угловых минут. Ниже его увеличенный фрагмент. Источник.


        Вторая программа посвящена наблюдениям шести разрушившихся в прошлом астероидов. В каждом из этих случаев наблюдается как минимум 2 тела, бывших 0.1-1 миллион лет тому назад единым целым исходя из их текущих орбит. Наблюдения телескопа Хаббл должны помочь найти спутники вокруг крупнейших фрагментов распада. В случае обнаружения таких спутников, это позволит доказать, что распад астероидов по причине быстрого вращения является частым явлением. Также такие наблюдения помогут лучше понять внутреннее строение астероидов. И наконец, третья программа резервирует время для наблюдения за будущими возможными открытиями активных астероидов, в связи с тем, что их сейчас известно очень мало (около десятка).


Кометы и кентавры


    Кометам в 23 цикле посвящено четыре наблюдательных программы. Во время первой из них продолжится изучение кометы 67P/Чурюмова — Герасименко после прохождения ей перицентра 13 августа 2015 года. Эта программа в кооперации с “Розеттой” будет изучать пыль в кометной коме. Наблюдения будут состоять из двух частей. Первые наблюдения пройдут в октябре 2015 года, когда комета достигнет безопасной элонгации для космического телескопа. В это время ожидается, что её активность достигнет максимума. В феврале 2016 года пройдут поляриметрические наблюдения. Сравнения с наблюдениями, сделанными в 22 цикле до прохождения кометного перицентра позволят оценить изменения в свойствах пыли.



     Орбита кометы 67P/Чурюмова — Герасименко. Источник.


      Вторая программа посвящена анализу архивных изображений вспышки кометы 29P Schwassmann-Wachmann 1. Во время третьей программы космический телескоп будет наблюдать комету 252P/LINEAR во время близкого пролета у нашей планеты. 21 марта 2016 года эта комета пройдет в 5,3 миллионов км от Земли. Считается, что 252P/LINEAR является кометой с самым небольшим ядром из кометного семейства Юпитера. Наблюдения на Хаббле должны позволить лучше понять, насколько эти оценки верны: разрешение его снимков кометы во время пролета составит 1 км на пиксель. Последняя четвертая программа посвящена измерению соотношения дейтерия и водорода у двух разных комет. Такие измерения позволят лучше понять о том насколько верны представления, что земные океаны содержат воду из комет. Телескоп Хаббл предоставляет уникальную возможность для подобных исследований, так как такие измерения проще всего проводить в ультрафиолетовом диапазоне.



     Отношение дейтерия к водороду у разных небесных тел Солнечной Системы. Источник.


      Ещё одна программа посвящена изучению одного из крупнейших кентавров – Хирона. Кентавры, это ледяные тела, орбиты которых лежат между орбитами Юпитера и Нептуна, и не проявляющие кометной активности. В 2014 году было опубликовано открытие системы колец у крупного кентавра Харикло через наблюдение звездного покрытия. Поэтому к этой группе небесных тел в последние месяцы резко возрос интерес. В 22 цикле Хаббл уже пытался обнаружить кольца непосредственно на снимках у Харикло и Хирона. Ничего о результатах этих наблюдений пока не известно. Недавно появился переанализ наблюдений звездных покрытий Хирона в 1993, 1994 и 2011 году. Этот новый анализ позволяет предполагать наличие колец в 325 км от центра небесного тела, которые вызвали небольшое уменьшение яркости во время нескольких покрытий звезд. Ранее эти явления связывали с кометной активностью. Новые наблюдения Хаббла должны помочь решить 4 задачи: поиск кометных выбросов и пыли на удалении больше чем 2 тысячи км от Хирона, поиск слабых спутников, поиск колец, получение цветной фотометрии с целью лучшего понимания химического состава поверхности.



   Художественное изображение колец у кентавра Харикло. Источник.


Внешние планеты


   В 22 цикле основной интерес к этой области был связан с подтверждением гейзеров на Европе. Учитывая отсутствие положительных новостей, в 23 цикле по теме спутников Юпитера есть лишь одна программа. В ходе неё предлагается использовать галилеевы луны для измерения интенсивности фонового инфракрасного излучения. Это излучение вероятно связано с первыми звездами и галактиками во Вселенной. Его очень сложно наблюдать по причине зодиакального света. Поэтому предлагается выделить это излучение через наблюдение прохода спутников Юпитера через тень планеты. Ещё две программы (здесь и здесь) связаны с изучением полярных сияний Юпитера и Сатурна, как дополнительная поддержка космических миссий Юнона и Кассини.



    Прошлые ультрафиолетовые наблюдения полярных сияний Юпитера космическим телескопом Хаббла. На снимке хорошо видны возмущения от спутников. Слева от Ио, в центре от Ганимеда, ещё ниже и правее Ганимеда - от Европы. Источник.


     Также продолжится изучение атмосфер внешних планет. Отдельная программа посвящена кооперации таких наблюдений с телескопом Кеплер, во время его расширенной миссии К2. Миссия K2 позволяет получать непрерывную фотометрию звезд отдельных областей эклиптики в течение 3 месяцев каждые 30 минут. Так как в области эклиптики обращаются и планеты Солнечной Системы, то появляется уникальная возможность в детальном изучении облачности на этих планетах. Таким образом, прошедшей зимой телескоп Кеплер пронаблюдал Нептун, с сентября 2015 года должен пронаблюдать Плутон, а затем и Уран.



    Видео, созданное из 101580 снимков телескопа Кеплер, сделанных между ноябрем 2014 и январем 2015 года. Самый яркий объект на изображение – это Нептун. Также виден его внешний спутник – Нереида.


     Кроме того зарезервировано время для наблюдений последствий возможных падений астероидов. В последние годы любители астрономии смогли обнаружить несколько таких событий.

     Ещё одна программа Хаббла связана с наблюдением спутников и колец Нептуна. Эти наблюдения должны выполнить три основных задачи:

     1) Снова увидеть недавно открытую луну S/2004 N1. Её смогли обнаружить на снимках 2003, 2004 и 2009 годов лишь в 2013 году. Размер нового спутника оценивается в 8-10 км, его орбита лежит между двумя другими спутниками: Лариссой и Протеем.

      2) Подтвердить недавнее обнаружение “пропавшей” луны Наяда. Этот внутренний спутник (открытый “Вояджером-2) до недавнего времени был единственным, который не удалось обнаружить на снимках телескопа Хаббл. Лишь в 2013 году при дополнительном анализе луну удалось увидеть на снимках 2002 года. Наблюдаемое положение спутника на этих снимках отличается от предсказанного на 81 градуса долготы орбиты. Для объяснения этого различия выдвигаются несколько версий: большая погрешность при наблюдениях “Вояджера-2, на снимках 2002 года виден другой (неизвестный) спутник, быстрая эволюция орбиты луны по причине взаимодействия с другими спутниками.

      3) Сравнение прошлых наблюдений Хаббла со снимками “Вояджера-2 показало, что ведущие дуги колец исчезли. В тоже время ведомые дуги остались, однако и они вероятно также постепенно исчезают. Новые наблюдения телескопа Хаббл должны проверить достоверность этой тенденции наблюдаемого исчезновения колец Нептуна.



    Недавно открытый (14-ый) спутник Нептуна на снимках Хаббла от 2002 года. Источник.


Внешние области Солнечной Системы


     Как известно телескоп Хаббл сыграл главную роль в поиске дополнительных целей миссии Новые Горизонты. Близкий пролет космический зонд сможет совершить лишь у одной цели, но в тоже время появляется возможность наблюдений с него до 10 дополнительных объектов. Наблюдения с космического зонда при этом будут монохромные, поэтому важно, чтобы телескоп Хаббл получил цветную фотометрию этих объектов. Также наблюдения с космического телескопа позволят произвести заранее поиск спутников. В 23 цикле для этой задачи будут наблюдаться 7 койпероидов (ранее наблюдались ещё два таких объекта).

     Другая программа предусматривает анализ орбит всех обнаруженных койпероидов при поиске дополнительной цели для Новых горизонтов. Этот поиск был настолько масштабным, что в результате него количество известных классических койпероидов с абсолютной звездной величиной меньше 10 увеличилось почти в три раза.




    Программа и область поиска койпероидов для Новых Горизонтов в 2014 году. Источник.


     В следующей части пойдет рассказ о будущих программах телескопа Хаббл с целью изучения близких звезд, коричневых карликов и экзопланет.
Tags: 23 цикл, телескоп Хаббл
Subscribe
promo za_neptunie july 10, 2014 20:36 8
Buy for 30 tokens
Число постов в блоге перевалило за сотню, поэтому я решил систематизировать их по различным тематиками. Это поможет мне и моим читателям быстрее находить в блоге интересную информацию. Последнее обновление от 4 августа 2014 года Венера Новая книга о Венере Венера-Экспресс готовится к…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 2 comments