Японский космический аппарат «Хаябуса-2», известный доставкой образцов астероида Рюгу на Землю, неожиданно проявил себя в другой области науки. Используя навигационную камеру, он смог зафиксировать транзиты экзопланет — планет, обращающихся вокруг других звезд.
Главное достижение не в том, что аппарат открыл новые миры, а в том, что он сделал это с помощью очень маленькой оптической системы. Камера ONC-T имеет эффективную апертуру всего 15 миллиметров, и это самый малый показатель среди космических инструментов, которым удалось надежно зарегистрировать прохождение экзопланеты перед звездой.
Содержимое
Как аппарат заметил далекие планеты
«Хаябуса-2» завершил основную миссию по астероиду Рюгу в декабре 2020 года, доставив капсулу с образцами на Землю. После этого для аппарата началась расширенная миссия: в июле 2026 года он должен выполнить пролет мимо астероида Торифуне, а в июле 2031 года — сблизиться с астероидом 1998 KY26. По пути его научные приборы продолжают использовать для дополнительных наблюдений.
Для поиска транзитов ученые использовали классический метод: они наблюдали за тем, как яркость звезды немного падает, когда планета проходит перед ней. За два года камера «Хаябусы-2» зафиксировала 14 транзитов двух горячих юпитеров — WASP-189 b и MASCARA-1 b. Каждое наблюдение длилось около 21 часа, за это время аппарат делал в среднем 10 000 снимков звезды.
Микроскопические изменения раскрыли большие возможности
Во время транзита яркость звезд падала примерно на 0,5%. Это очень маленькое изменение, но даже небольшая камера смогла его заметить. После объединения данных ученые получили уверенный сигнал: для WASP-189 b отношение сигнала к шуму достигло 40, для MASCARA-1 b — 16.
Результаты сравнили с данными космического телескопа NASA TESS. Время транзитов совпало в пределах примерно двух минут, а отношение радиуса планеты к радиусу звезды согласовалось с результатами TESS с высокой точностью. Для аппарата, который изначально создавался не как телескоп для поиска экзопланет, это впечатляющий результат.
Особенно интересно, что «Хаябуса-2» работает в космосе уже более десяти лет. Аппарат был запущен в 2014 году, исследовал Рюгу, доставил образцы на Землю и продолжил полет. Теперь он показал, что даже навигационная камера старого межпланетного зонда может давать полезные астрономические данные.
Что это значит для будущих миссий
Этот результат важен не только сам по себе. Он показывает, что для некоторых задач в экзопланетной астрономии не всегда нужны огромные космические телескопы. Компактные приборы на малых аппаратах тоже могут фиксировать транзиты — при условии, что аппарат удерживает стабильное наведение, а данные проходят качественную обработку.
В будущем это может помочь созданию небольших спутников, которые будут специализироваться на поиске или уточнении параметров экзопланет. Такие аппараты будут дешевле в производстве и запуске, а значит, их можно использовать массово.
Часто задаваемые вопросы
Почему маленькая апертура камеры считается достижением?
Большая апертура собирает больше света, поэтому телескопу проще замечать слабые изменения яркости. Достижение «Хаябусы-2» в том, что аппарат смог зарегистрировать транзиты экзопланет с помощью камеры с апертурой всего 15 миллиметров. Это показывает, что компактные космические инструменты тоже могут быть полезны для таких наблюдений.
Сколько еще лет сможет работать «Хаябуса-2»?
Аппарат уже работает в космосе больше десяти лет и находится в расширенной миссии. В 2026 году он должен выполнить пролет мимо астероида Торифуне, а в 2031 году — сблизиться с астероидом 1998 KY26. Дальнейшая продолжительность работы будет зависеть от состояния оборудования и запасов топлива.
Можно ли использовать этот метод для поиска жизни на экзопланетах?
Сам по себе метод транзита показывает лишь небольшое падение яркости звезды, когда планета проходит перед ней. По таким данным можно уточнять размер планеты и параметры ее орбиты. Чтобы искать признаки атмосферы и возможные биомаркеры, нужны гораздо более мощные инструменты и спектроскопические наблюдения.
Читайте также: В образцах астероида Рюгу нашли все пять оснований ДНК и РНК.
