Сегодня, 18 декабря 2019 года, Европейское космическое агентство (ЕКА) запустило орбитальную обсерваторию Cheops ("Хеопс"). Измерив диаметры многих экзопланет, она поможет определить их химический состав и внутреннюю структуру.
Запуск был произведён с космодрома Куру во Французской Гвиане с помощью российской ракеты-носителя семейства "Союз". Теперь телескопу предстоит выйти на орбиту высотой 700 километров и после проверки систем приступить к наблюдениям.
"Хеопс" – небольшой аппарат. Он имеет габариты 1,5 x 1,5 x 1,5 метра и массу 280 килограммов. Однако это именно тот случай, когда мал золотник, да дорог.
Название Cheops образовано от словосочетания CHaracterising ExOPlanet Satellite, то есть "спутник, характеризующий экзопланеты".
Телескоп предназначен для наблюдения экзопланет методом транзитов, о котором "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) не раз рассказывали. Напомним, что транзит – это проход планеты между родительской звездой и наблюдателем. Планета затмевает часть света, и наблюдаемая яркость светила характерным образом падает. Эти падения и являются признаком наличия экзопланеты.
Аппарат будет измерять яркость звёзд с невероятной точностью. От него не укроется даже её снижение на 20 ppm (1 ppm – это одна часть на миллион, то есть десятитысячная доля процента). При этом поле зрения телескопа составляет 19 x 19 угловых минут (для сравнения: угловой диаметр Солнца при наблюдении с Земли – около 30 угловых минут).
Программа наблюдения рассчитана на экзопланеты, период обращения которых не превышает 50 земных суток.
Инструмент не будет искать новые планеты, как TESS и его предшественник Kepler. Он сосредоточится на ярких звёздах (от 6-й до 12-й звёздной величины), у которых, по данным предыдущих миссий, уже есть планеты в диапазоне размеров от Земли до Нептуна.
Большинство известных экзопланет попадает как раз в этот класс, но учёные пока плохо представляют себе, как такие тела устроены изнутри. В Солнечной системе подобных планет нет, по крайней мере, насколько сейчас известно.
Зачем наблюдать известные миры ещё раз? Дело в том, что великолепная точность "Хеопса" позволит определить их диаметр. В этом и состоит главная цель миссии.
Правда, для этого нужно знать размеры родительской звезды. Но их можно вычислить по её видимой светимости. Последняя зависит от трёх параметров: температуры поверхности светила, расстояния до него и собственно диаметра. Видимую светимость измерить легко, температуру можно определить по спектру, а расстояния в настоящее время измерены для 130 миллионов звёзд. Так что остаётся найти диаметр по этим известным величинам.
Зная же радиус светила и долю звёздного света, затмеваемую экзопланетой, легко вычислить размеры последней.
Знания размеров планеты особенно важны, если известна её масса. Тогда можно вычислить среднюю плотность звезды, определив её примерный состав: газовая ли это экзопланета, водный мир или скалистое небесное тело. В настоящее время астрономам остро не хватает этой информации о далёких планетах.
Из наблюдений самого "Хеопса" извлечь массу наблюдаемых экзопланет не получится. Но часть из них уже "взвешена" независимыми методами, а для остальных такую процедуру, возможно, удастся проделать в будущем. Кроме того, диаметр и сам по себе позволит сделать обоснованные предположения о составе небесного тела.
80% наблюдательного времени телескопа будет потрачено на наблюдения звёзд из перечня, подготовленного командой проекта. 20% будет распределено по заявкам, которые может подавать любой учёный мира (разумеется, они будут проходить конкурсный отбор). К слову, миссия рассчитана на 3,5 года, но при толике удачи может продолжаться значительно дольше.
К слову, "Хеопс" стал первой миссией ЕКА для изучения экзопланет. Ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали о проектах, которые должны стартовать вслед за ним.
