_ Eclipsele nu sunt doar ochelari vizuale, ele se află în centrul eforturilor științifice de a înțelege planetele îndepărtate

Eclipsa totală de soare din America de Nord din 8 aprilie 2024 este un eveniment uimitor și memorabil pentru toți cei aflați în cale. Cu toate acestea, eclipsele nu sunt apreciate doar pentru impactul lor vizual, ci sunt în centrul științei de ultimă oră.

Eclipsele ne pot spune multe despre planetele îndepărtate dincolo de sistemul nostru solar – sau exoplanete. De când prima exoplanetă a fost detectată în 1992, astronomii au descoperit mai mult de 5.600 de lumi care orbitează, altele decât Soarele. Ei au folosit o varietate de telescoape puternice pentru a le observa.

Cu toate acestea, la fel ca în cazul eclipsei totale de soare, există încă un rol vital de jucat de către astronomii amatori, prin intermediul mai multor proiecte de știință cetățenească menite să ajute la observații ale acestor lumi îndepărtate.

O eclipsă de soare are loc atunci când Luna trece între Pământ și Soare. Deși soarele este de 400 de ori mai mare decât luna, este și de aproximativ 400 de ori mai departe. Acesta este motivul pentru care pare să aibă aceeași dimensiune pe cerul nostru. Când are loc o eclipsă, luna abia blochează soarele, lăsând în jurul marginii o trăsătură frumoasă numită „corona” (în latină coroana).

Ceva asemănător se întâmplă când privim spre o stea îndepărtată cu un planetă. Dacă totul se aliniază corect, exoplaneta va trece între noi și steaua ei. Acest lucru se numește tranzit. Cu toate acestea, deoarece planeta este mult mai mică decât steaua sa și sunt mult mai aproape una de cealaltă decât sunt de noi, planeta va părea a fi mai mică decât steaua și nu o va bloca așa cum se întâmplă cu un solar total. eclipsă.

Aceste stele sunt atât de îndepărtate, chiar și cu cele mai bune telescoape ale noastre, încât apar ca un punct mic de lumină. Când are loc un tranzit, acel punct mic de lumină devine o fracțiune mai slab timp de câteva ore, apoi revine la normal.

Dacă exoplaneta are o atmosferă, puțină lumină stelară va fi filtrată prin ea înainte de a ajunge la telescop. Lumina stelelor poate fi împărțită în diferite culori, ceea ce vă spune despre ce este în atmosferă. Acesta se numește spectru.

Fiecare element are un set specific de culori pe care preferă să le absoarbă și să le emită. De exemplu, lămpile mai vechi aveau o culoare portocalie distinctă, care este caracteristică sodiului - metalul cu care erau umplute acele lămpi. Dacă am împărți lumina de la lampă într-un spectru, am vedea semnătura sodiului.

În același mod, compușii chimici din atmosfera planetei își imprimă semnăturile pe lumina stelară filtrată prin ei. Acest lucru le permite astronomilor să măsoare ceea ce este în atmosferă examinând spectrul acesteia.

Atmosfera Pământului împrăștie lumină albastră, făcând ca cerul să pară albastru, iar ceea ce a rămas pare roșu. Lumina roșie rămasă este responsabilă pentru că soarele arată roșu pe măsură ce răsare și apune și pentru efectul de „lună de sânge”, în care luna devine portocaliu-roșu în timpul unei eclipse de lună (unde Pământul trece între soare și lună). Dacă am fi pe Lună în timpul unui astfel de eveniment, am putea folosi tehnica spectrului pentru a măsura atmosfera Pământului.

Telescopul spațial James Webb (JWST) de la NASA și viitorul telescop spațial Ariel al Agenției Spațiale Europene (Esa). sunt printre singurele instrumente suficient de sensibile pentru a detecta și măsura atmosfera unei exoplanete.

Caracterizarea și compararea acelor atmosfere ne poate spune multe despre alte sisteme planetare. Până în anii 1990, am avut un singur exemplu – sistemul solar. De asemenea, astronomii vor căuta „biomarkeri” în atmosferele acelor planete.

Biomarkerii sunt potențialele semnături chimice ale vieții. De exemplu, oxigenul reprezintă puțin peste 20% din atmosfera Pământului și este produs de plante. Studiind potențialii biomarkeri din atmosferele exoplanetelor, astronomii ar putea să aducă dovezi pentru viața extraterestră.

Totuși, este posibil să existe dezbateri cu privire la unele dintre aceste rezultate. Anul trecut, o echipă de astronomi a anunțat indicii tentative ale unei substanțe chimice numite sulfură de dimetil în spectrul unei exoplanete numite K2-18b. Pe Pământ, această substanță chimică este emisă de planctonul marin. Cu toate acestea, mulți astronomi așteaptă observații ulterioare ale acestei planete înainte de a trage concluzii.

O provocare rămasă în jurul studiului exoplanetelor este incertitudinea în momentul eclipselor sau tranzitelor. Interacțiunile cu alte planete și alte efecte pot face ca orbita unei exoplanete să se schimbe în timp. Dacă un tranzit întârzie, acest lucru ar putea lăsa nave spațiale precum JWST sau Ariel să aștepte să se întâmple, pierzând timp foarte limitat de observare a telescopului. Dacă un tranzit are loc devreme, telescopul spațial îl poate rata cu totul.

Exoplanet Watch și ExoClock sunt proiecte de știință cetățenească care permit membrilor publicului să contribuie la studiul exoplanetelor. Participanții pot folosi telescoape mici pe care le au acasă sau pot controla de la distanță alte telescoape prin internet pentru a observa tranzitele, apoi pot procesa rezultatele pe computerele lor. Încărcând aceste rezultate, ele pot ajuta la menținerea punctualității lui JWST și Ariel, punându-i în situația de a face observații care ne pot transforma înțelegerea cosmosului.

Acest articol este republicat din The Conversation sub Creative Commons. licență. Citiți articolul original.

(Fluierul)