Wissenschaftler bieten Suche nach nahe gelegenen bewohnbaren Planeten-Xinhua

Eine künstlerische Illustration von Exoplaneten. (Purple Mountain Observatory/Handout über Xinhua)

von den Xinhua-Autoren Wang Chenxi, Yu Fei

BEIJING, 18. Mai (Xinhuanet) — Chinesische Wissenschaftler haben ein Weltraumprojekt zur Vermessung des Himmels durch ein weltraumgestütztes Teleskop vorgeschlagen, um außerhalb unseres Sonnensystems etwa 32 Lichtjahre von der Erde entfernt nach bewohnbaren erdähnlichen Planeten zu suchen.

Wenn das Projekt mit dem Namen Closeby Habitable Exoplanet Survey (CHES) durchgeführt werden könnte, wäre es die erste Weltraummission, die speziell darauf ausgelegt ist, nach bewohnbaren terrestrischen Planeten um die nahen sonnenähnlichen Sterne zu suchen.

Die Erforschung bewohnbarer Planeten außerhalb des Sonnensystems ist eine der Schlüsselgrenzen der Grundlagenforschung in der Astronomie. Es wird entscheidende Hinweise zu Fragen wie “Sind wir allein im Universum?” geben. und “Wie können Planeten zur Wiege des Lebens werden?” so Ji Jianghui, ein Forschungsprofessor vom Purple Mountain Observatory der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, der der Hauptforscher der CHES-Mission ist.

Er sagte, dass bisher mehr als 5.000 Exoplaneten entdeckt und bestätigt wurden, darunter etwa 50 erdähnliche Planeten in der bewohnbaren Zone, aber die meisten von ihnen sind Hunderte von Lichtjahren von der Erde entfernt.

„Die Entdeckung der nahe gelegenen bewohnbaren Welten wird ein großer Durchbruch für die Menschheit sein und den Menschen auch helfen, diese Erdzwillinge zu besuchen und unseren Lebensraum in der Zukunft zu erweitern“, sagte Ji.

Das CHES wird etwa 100 sonnenähnliche Sterne in 32 Lichtjahren Entfernung bei einer Langzeitdurchmusterung beobachten und hoffentlich etwa 50 erdähnliche Planeten oder Supererden entdecken, Planeten, die bis zu etwa 10-mal so groß sind wie die Erde. in bewohnbaren Zonen um nahegelegene sonnenähnliche Sterne, insbesondere Planeten, die Ähnlichkeiten in Größe, Umlaufbahn und Bewohnbarkeit mit der Erde aufweisen.

Das CHES wird eine umfangreiche Untersuchung über die Anzahl, die wahren Planetenmassen und die dreidimensionalen Umlaufbahnen dieser bewohnbaren Planeten durchführen, fügte Ji hinzu.

Das Kepler-Weltraumteleskop, Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) und andere zukünftige Weltraumprogramme wie Planetary Transits and Oscillations of Stars (PLATO) und Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-survey (Ariel) suchen und charakterisieren Planeten mit Transit Erkennungsmethoden.

Eine große Anzahl von Exoplaneten wurde mit dieser Methode entdeckt, deren Prinzip darin besteht, dass, wenn die Planeten mit Randumlaufbahnen vor Sternen vorbeiziehen, die Helligkeit der Sterne aufgrund der Umlaufbahn der Planeten periodisch gedimmt wird.

Der Transit erfordert, dass sich der Planet vor seinem Stern bewegt und gleichzeitig von der Erde beobachtet wird. Die Wahrscheinlichkeit eines solchen Szenarios ist jedoch sehr gering, und die Entdeckung planetarer Kandidaten bedarf weiterer Bestätigung durch andere Methoden. Transit erhält nur den Radius von Planeten, kann aber nicht direkt die Masse von Planeten messen.

Eine künstlerische Illustration des Closeby Habitable Exoplanet Survey (CHES). (Purple Mountain Observatory/Handout über Xinhua)

Basierend auf der ultrahochpräzisen relativen Astrometrie im Weltraum wird das CHES den Winkelabstand eines Zielsterns im Mikrobogensekundenbereich zu sechs bis acht Standardreferenzsternen präzise messen.

Diese subtile Änderung kann verwendet werden, um das sehr kleine Wackeln des Zielsterns zu berechnen, das durch die Gravitationsstörungen seines sich drehenden Planeten verursacht wird, und um diese terrestrischen Planeten in der bewohnbaren Zone mit echten Massen zu erkennen.

„Die Astrometrie ist ein klassisches Mittel in der astronomischen Beobachtung, aber ihr Einsatz zur Erkennung bewohnbarer erdähnlicher Planeten ist eine originelle technologische Innovation. Wir müssen eine beispiellose Messgenauigkeit auf Mikrobogensekundenebene erreichen, was der Unterscheidung einer Münze auf dem Mond entspricht von der Erde”, sagte Ji.

„Unsere astrometrische Erkennung wird die Umlaufebene des Planeten nicht einschränken. Sie kann Planeten in jeder Umlaufbahn erkennen und die Masse der bewohnbaren Planeten direkt messen, sodass eine umfassende Vermessung von Planeten möglich ist, die sonnenähnliche Sterne in der Nähe umkreisen .”

„Diese Studien werden letztendlich Fragen wie ‚Ist unser Sonnensystem etwas Besonderes?‘ beantworten. oder ‘Sind wir einzigartig im Universum?’ und ein tieferes Verständnis der Entstehung und Entwicklung der Erde und des Sonnensystems sowie ein vollständiges Bild der Natur und des Ursprungs des Lebens vermitteln, um uns selbst besser zu verstehen.”

Gemäß dem Projekt wird ein optisches Teleskop mit 1,2-Meter-Apertur mit hoher Bildqualität, hoher Stabilität und geringer Verzerrung in einer Halo-Umlaufbahn am zweiten Lagrange-Punkt (L2) des Sonne-Erde-Systems platziert und eine stabile Betriebszeit aufrechterhalten von mindestens fünf Jahren in dieser Umlaufbahn. Das Teleskop wird ungefähr 100 sonnenähnliche Sterne erforschen, von denen jeder mindestens 50 Mal beobachtet wird.

Die Halo-Umlaufbahn am Sonne-Erde-L2-Punkt wird weniger von der Schwerkraft der Erde beeinflusst, und die Wärmestrahlungsumgebung ist relativ stabil. Der Satellit kann lange mit geringem Kraftstoffverbrauch arbeiten, was für astronomische Satelliten zur kontinuierlichen Beobachtung sehr gut geeignet ist.

Neben der Entdeckung bewohnbarer Planeten wird die CHES-Mission auch zu wissenschaftlicher Spitzenforschung wie Dunkle Materie und Schwarze Löcher beitragen.

Derzeit hat ein Team aus mehreren chinesischen Forschungsinstituten mit Unterstützung der Chinesischen Akademie der Wissenschaften Voruntersuchungen durchgeführt. Astronomen aus der ganzen Welt werden eingeladen, sich an der Forschungskooperation zu beteiligen.

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