ARIEL: Misi Exoplanet Seterusnya Seterusnya

Agensi Angkasa Eropah telah memilih misi ARIEL untuk menganalisis komposisi atmosfera dan sifat sejati dunia yang jauh.

Konsepsi artis ARIEL di angkasa.
ESA / UCL

Sungguh mengagumkan untuk berfikir bahawa kita kini hidup dalam era di mana kita mengenali beribu-ribu dunia di luar sistem suria kita. Hampir setiap bulan, kami mendengar berita dunia yang paling pantas, paling hangat, atau berpotensi seperti Bumi. . . tetapi apa yang jauh seperti eksoplanet?

Agensi Angkasa Eropah (ESA) telah memilih misi kelas menengah keempat untuk program Vismic Visions untuk membantu menjawab soalan utama ini: ARIEL, Penyelidikan Besar Pengesan Jarak Jauh Atmosfera Atmosfera.

ARIEL akan dilancarkan pada 2028 rentang masa pada roket Ariane 6-2, kenderaan pelancaran baru yang akan menyaksikan penerbangan sulungnya pada 2020. Dirancang sebagai misi selama empat tahun, ARIEL akan menyertai Teleskop Angkasa James Webb (kini dilancarkan pada tahun 2020 ) di orbit Lissajous atau halo di sekitar L2 Lagrange Point yang hampir terbenam hampir 1 juta batu (1.5 juta kilometer) dari Bumi.

Orbit ARIEL mengelilingi L2 Lagrange Point.
ESA / UCL

Menganalisa Dunia Alien

ARIEL tidak akan mencari eksoplanet baru dengan sendirinya. Sebaliknya, ARIEL akan melakukan pemerhatian susulan sekurang-kurangnya 1, 000 exoplanet transit yang diketahui, mengumpul spektrum mereka untuk menentukan dan mencirikan komposisi atmosfera. ARIEL akan dilengkapi dengan cermin primer 1-meter (3.1 kaki) dan spektrometer mendekati inframerah untuk mencapai pemerhatian ini. ARIEL juga akan mendokumenkan kehadiran penutupan awan, variasi bermusim, dan perubahan kecerahan di dunia yang jauh. Instrumen ARIEL akan menargetkan jarak sempit dan inframerah panjang gelombang (0.5-7.8 mikron), membolehkan pakej sains ringan yang ringan dan mudah.

"Sifat penting exoplanet masih merupakan misteri kepada kami, " kata Giovanna Tinetti (University College London) dalam kenyataan akhbar baru-baru ini. "Jika kita akan menjawab soalan-soalan, seperti bagaimana kimia planet yang dikaitkan dengan persekitaran di mana ia membentuk, atau kelahiran dan evolusi yang didorong oleh bintang tuan rumah, kita perlu mengkaji sampel exoplanet yang besar secara statistik. "

Bukan sahaja ARIEL akan membezakan komposisi eksoplanet sasaran terhadap bintang tuan rumah itu, tetapi ia juga boleh mendedahkan jika ada bahan kimia yang menarik sedang berjalan. Sebagai contoh, "tepi merah" pada 0.7 μm boleh mengkhianati kehadiran klorofil sebatian kimia di dunia yang jauh - di Bumi yang hanya diketahui pengeluar klorofil adalah kehidupan tumbuhan.

Agensi Angkasa Inggeris akan mengetuai misi 450 juta euro ($ 555 juta), bersama dengan 11 negara Eropah. Mungkin juga ada komponen NASA untuk misi itu. Pembinaan dan ujian muatan sains untuk misi ARIEL akan dijalankan di Makmal Rutherford Appleton di Hartwell, Oxfordshire di UK.

ARIEL telah dipilih atas misi fizik plasma THOR (Pemerhati Pemanasan Pemanasan) dan XIPE pemerhatian X-ray (Pelindung Polarimetri Pencahayaan X-ray) semasa pusingan pemilihan keempat ini. Misi ESA kelas menengah lain dalam perancangan adalah misi solar fisika Solar Orbiter yang ditetapkan untuk tahun 2019, tenaga gelap Euclid dan misi perkara gelap yang ditetapkan untuk 2020, dan PLATO (Misi Pelayaran dan Misi Oscillation) yang akan mencirikan kepadatan, saiz, dan jisim exoplanet terpilih.

Cadangan ARIEL yang dibina di atas EchO (Observatori Pencirian Eksopanet), yang diluluskan pada pusingan pemilihan terakhir memihak kepada PLATO.

Pengiraan semasa untuk eksoplanet yang diketahui berada pada 3, 757. Dengan Kepler kemungkinan besar akan berakhir pada tahun ini dan TESS menetapkan pelancaran yang akan datang pada minggu depan pada 16 April, ARIEL akan mempunyai banyak sasaran untuk dipilih. Penting untuk diperhatikan bahawa kaedah transit memperkenalkan berat sebelah pemilihan yang ditimbang ke arah dunia di orbit pendek dekat dengan bintang tuan rumah mereka. Terdapat lebih banyak kemungkinan dunia dalam sistem bintang yang berdekatan yang tidak ketara menggunakan teknik transit.

Namun, penemuan dari misi ARIEL akan menjadi jauh ke arah membuat model statistik sebenar tentang apa sebenarnya dunia ini sebenarnya, dan bagaimana persekitaran tempatan mempengaruhi pembangunan dunia yang diberikan.

Ia menarik untuk difikirkan: hanya lebih seperempat abad yang lalu, tiada exoplanet diketahui. Sekarang, kita mendapat contoh yang mencukupi untuk mengisi bidang sains exoplanet baru, dengan keupayaan untuk mengatakan betapa biasa (atau jarang) sistem solar seperti yang kita sendiri sebenarnya.