來(lái)源:中國(guó)科學(xué)報(bào)
歐洲空間局(ESA)將首次發(fā)射一架系外行星望遠(yuǎn)鏡,該望遠(yuǎn)鏡將對(duì)太陽(yáng)系外的數(shù)百顆已知天體進(jìn)行詳細(xì)研究。天文學(xué)家說(shuō),這項(xiàng)任務(wù)預(yù)示著從設(shè)計(jì)用來(lái)發(fā)現(xiàn)此類行星的項(xiàng)目(目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了約4000顆系外行星)向旨在詳細(xì)了解它們的項(xiàng)目的轉(zhuǎn)變。
CHEOPS是第一個(gè)研究而非尋找外星世界的項(xiàng)目
藝術(shù)家筆下的CHEOPS 圖片來(lái)源:ESA/ATG medialab
這顆重達(dá)300公斤、耗資5000萬(wàn)歐元(5500萬(wàn)美元)的宇宙飛船名為“CHEOPS”(描述太陽(yáng)系外行星衛(wèi)星),計(jì)劃于12月17日由聯(lián)盟號(hào)火箭從法屬圭亞那的歐洲庫(kù)魯太空港發(fā)射升空。該望遠(yuǎn)鏡將被送入距地球表面700公里的軌道。在那里,它的主要儀器將不間斷地指向地球的黑暗一側(cè),這樣它的太空視野就不會(huì)受到陽(yáng)光的干擾。
“我們正從發(fā)現(xiàn)這些系外行星轉(zhuǎn)向描述它們的特征?!焙商m諾德維克歐洲空間研究與技術(shù)中心項(xiàng)目科學(xué)家Kate Isaak表示,“有了CHEOPS,我們就能回答小行星是如何形成的問(wèn)題了?!?/p>
通過(guò)裝備一臺(tái)單一照相機(jī),CHEOPS將會(huì)仔細(xì)觀察那些環(huán)繞恒星運(yùn)轉(zhuǎn)的已知系外行星。利用觀測(cè)恒星亮度變化的凌日法,天文學(xué)家將使用CHEOPS計(jì)算出這些系外行星的大小,并研究其中一些天體的大氣,從而為研究不同系外行星的形成和演化提供至關(guān)重要的信息。
該望遠(yuǎn)鏡將于2020年4月開(kāi)始其為期3.5年的科學(xué)任務(wù),在此期間,它將研究300顆至500顆系外行星。
30年前,天文學(xué)家利用地面望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了第一顆系外行星。從那時(shí)起,旨在發(fā)現(xiàn)更多新系外行星的太空發(fā)射任務(wù)已經(jīng)陸續(xù)完成,其中包括2018年11月退役的美國(guó)宇航局(NASA)的開(kāi)普勒太空望遠(yuǎn)鏡,以及NASA于2018年4月發(fā)射的凌日系外行星勘測(cè)衛(wèi)星(TESS)。
但CHEOPS是第一架專門用來(lái)研究系外行星的太空望遠(yuǎn)鏡。已知的系外行星,其目標(biāo)范圍從地球大小的天體到迷你海王星,后者是比冰巨星天王星和海王星略小的氣態(tài)行星。這其中包括熱門的“超級(jí)地球”55 Cancri e、一顆被懷疑是巨型冰行星的HD 97658b,還有巨大的氣行星KELT-9b——它的日間溫度超過(guò)了4000攝氏度?!癒ELT-9b實(shí)際上是比冷恒星更熱的行星?!比鹗咳諆?nèi)瓦大學(xué)的CHEOPS任務(wù)科學(xué)家David Ehrenreich說(shuō)。
CHEOPS是未來(lái)幾年將啟動(dòng)的有助于詳細(xì)研究系外行星的幾項(xiàng)任務(wù)中的第一項(xiàng)。NASA的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡定于本世紀(jì)20年代發(fā)射,它將利用其巨大的鏡面,以光譜中的紅外部分探測(cè)遙遠(yuǎn)的宇宙,并將成為研究遙遠(yuǎn)天體大氣的一件強(qiáng)大工具。
2028年,ESA將發(fā)射大氣遙感紅外系外行星大調(diào)查衛(wèi)星(ARIEL)。該項(xiàng)目將用紅外線研究大約1000顆系外行星的大氣層,找出它們的組成和演化過(guò)程。
“現(xiàn)在,探測(cè)系外行星已成為常態(tài)?!盇RIEL研究團(tuán)隊(duì)成員、英國(guó)卡迪夫大學(xué)天文學(xué)家Matt Griffin說(shuō),“但我們需要進(jìn)入一個(gè)新時(shí)代,在這個(gè)時(shí)代,我們將開(kāi)始描述和測(cè)量它們的詳細(xì)屬性?!?/p>
“在過(guò)去的25年里,研究系外行星已經(jīng)成為天體物理學(xué)中最熱門的話題之一。”Ehrenreich說(shuō),“所以科學(xué)界對(duì)此非常興奮。”