Исследования планет за пределами Солнечной системы – относительно новая область науки, которая появилась совсем недавно. Первую экзопланету открыли 28 лет назад. Сегодня, благодаря специализированным космическим телескопам и наземным наблюдениям, обнаружено и подтверждено существование более 4 000 планет, и это число увеличивается с каждым днем. 

Теперь астрофизикам нужно детально изучить найденные экзопланеты и их связи с родительскими звездами. Именно этим и займутся участники проекта «Теоретические и экспериментальные исследования формирования и эволюции внесолнечных планетных систем и характеристик экзопланет», который был предложен Институтом космических исследований Российской академии наук в кооперации с другими институтами и вузами. Всего в проекте задействовано 13 организаций. 

Проект получил грант на научные проекты по приоритетным направлением научно-технологического развития России. Организатор конкурса – Минобрнауки России. Максимальная сумма гранта составила 300 млн рублей. 

Программа исследований состоит из 13 связанных между собой задач, которые объединены в два блока: наблюдательный и теоретический. 

Наблюдательный блок включает поиск новых кандидатов в экзопланеты и исследование физических характеристик тех объектов, чей экзопланетный «статус» был подтвержден. Наблюдать экзопланеты непосредственно очень сложно, так как их затмевает свет родительской звезды. Для исследования их физических характеристик используются методы фотометрии, спектроскопии и спекл-интерферометрии. Параллельно с этим будут разрабатываться инструменты и методы для их прямого наблюдения. 

Одна из важных задач наблюдательного блока – поддержка наблюдательной программы по экзопланетам внеатмосферной обсерватории «Спектр-УФ». Космическая обсерватория готовится к запуску в 2025 году. «Спектр-УФ» – это 1,7-метровый телескоп, предназначенный для исследований в ультрафиолетовой части спектра. Его чувствительность соответствует космическому телескопу Хаббл. Возможности нового телескопа позволят впервые провести целый ряд уникальных наблюдений экзопланет и их атмосфер. Исследования нужны для формулировки задач научной программы проекта «Спектр-УФ» и создадут основу его наземного сопровождения. 

Одна из подзадач, которая стоит перед астрофизиками, – поиск биомаркеров, веществ, которые могут свидетельствовать о наличии жизни на экзопланетах. Именно в ультрафиолетовой области спектра находятся линии излучения и поглощения кислорода и других элементов, потенциально важных для живых организмов. Наблюдения транзитов экзопланет земного типа в линии атомарного кислорода позволят легко разделить океанические миры, подобные Земле, и сухие аналоги Венеры и Марса. При большом сходстве массы и радиуса Земля и Венера обладают очень разным климатом. Это оказывает сильное влияние на температуру, плотность и протяженность кислородной короны в экзосферах обеих планет, которую сможет наблюдать «Спектр-УФ». 

В ходе проекта планируется создать открытую пополняемую базу данных о свойствах экзопланет. Она станет основой для классификации и статистических исследований, необходимых для верификации моделей планетообразования и получения информации о типах планет в Галактике. Вариации распространенности планет во всем пространстве параметров могут указывать на астрофизические явления, играющие важную роль в эволюции планетных систем. 

Теоретический блок посвящен моделированию и развитию теории формирования и эволюции экзопланет. Исследования фактически покрывают весь их жизненный цикл: от образования из протопланетных дисков, формирования газовых, плазменных и пылевых оболочек, возможной генерации собственных магнитных полей и электромагнитных излучений при взаимодействии этих полей со звездным ветром. 

«Я думаю, что при подготовке проекта нам удалось объединить усилия практически всех российских специалистов, работающих и в вузах, и в академических институтах и имеющих определенный опыт исследования экзопланет или яркие идеи по их изучению. Надо откровенно признать, что Россия не находится сейчас среди лидеров этого важнейшего направления современной науки, имеющего помимо всего прочего и важнейшее мировоззренческое значение. Перед нами стоит непростая задача – не просто догонять лидеров, а найти свои оригинальные подходы, предложить новые методы решения теоретических и экспериментальных проблем, что должно дать возможность российским ученым внести свой весомый вклад в исследования формирования и эволюции внесолнечных планетных систем и характеристик экзопланет», – рассказывает академик Лев Зелёный, научный руководитель Института космических исследований Российской академии наук и координатор программы.​ 

Конкурс Минобрнауки России прошел в рамках подпрограммы «Фундаментальные научные исследования для долгосрочного развития и обеспечения конкурентоспособности общества и государства» программы «Научно-технологическое развитие Российской Федерации». 

Организации-участники проекта: 

Источники

"Дети" звезд: изучаем экзопланеты
Министерство науки и высшего образования РФ (minobrnauki.gov.ru), 14/09/2020

Похожие новости

  • 24/12/2019

    Выбор РИА Новости: главные достижения российской науки 2019 года

    ​Ученые в России в нынешнем году получили знаковые результаты в самых разных областях – от астрономии до археологии, причем многие достижения имеют выходы на практическое применение. Примечательно, что существенную лепту здесь внесли не только признанные научные центры, но и ведущие отечественные вузы.
    1298
  • 07/08/2020

    Обнаружено новое фазовое состояние нанолокализованной воды

    ​​Сотрудники лаборатории терагерцовой спектроскопии МФТИ совместно с российскими и зарубежными коллегами открыли новое фазовое состояние нанолокализованной воды — воды, отдельные молекулы которой расположены в полостях кристаллической решетки кордиерита.
    439
  • 17/07/2020

    СО РАН направляет в Арктику большую норильскую экспедицию

    ​​Группа ученых из Российской академии наук всесторонне изучит экологическую среду территории и представит предложения и рекомендации по наилучшим природосберегающим решениям для деятельности промышленных компаний в Арктическом регионе.
    1292
  • 02/09/2020

    РАН обсудит утрату права на экспертизу работы крупнейших научных и учебных центров

    ​Сегодня президиум Российской академии наук (РАН) соберется на «экстренное заседание», посвященное угрозе значительного урезания полномочий академии. Разработанный Минобрнауки проект правительственного постановления освобождает ряд организаций от обязательной научной экспертизы со стороны РАН — речь идет прежде всего о Курчатовском институте, а также подведомственных правительству МГУ, СПбГУ и НИУ ВШЭ.
    428
  • 07/05/2020

    Поправка на вирус. Как живет наука на удаленке

    ​Можно ли исследовать ископаемые черепа, не выходя из дома? Сколько стоит разбудить заснувший марсоход? Как вернуть запертых на Северном полюсе полярников? Чем обернется первая в мировой истории массовая самоизоляция ученых, каких важнейших открытий мы можем лишиться, а какие, напротив, стали возможны в новых условиях? «Огонек» разбирался, как живет наука на удаленке.
    684
  • 03/01/2019

    Обнаружены особенности образования соединений, мешающих добыче нефти и газа

    ​​Ученые из Института неорганической химии имени А.В. Николаева Сибирского отделения Российской академии наук (ИНХ СО РАН) исследовали реакцию образования кристаллических соединений воды и газа (газовых гидратов) с метастабильной (неустойчивой) структурой.
    1770
  • 09/08/2019

    Кто возьмет ответственность за землетрясения?

    ​У кого-то слово «землетрясение» не вызывает никаких ассоциаций, но те, кто его прочувствовал на себе, осознают, насколько это страшно. Никакой фильм-катастрофа не передаст те ощущения паники и беспомощности, что испытывает человек в этот момент.
    872
  • 08/10/2017

    Секреты картин и криминал: как ученые из России помогают британской полиции

    ​Сергей Казарян, профессор физической химии из Имперского колледжа Лондона, рассказал, как современные методы химии и физики позволяют вычислять преступников по химическим следам отпечатков пальцев, раскрывать фальшивки и изучать историю давно минувших дней.
    1393
  • 17/09/2020

    ИФП СО РАН создает научный и технологический базис для электроники будущего

     Коллаборация российских исследователей под руководством специалистов Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН займется изучением физики квантовых эффектов как основы для элементной базы вычислительной техники будущего.
    537
  • 04/08/2020

    Лето исследований. Сразу несколько экспедиций отправились в Арктику

    Совместный проект ЮНЕСКО и Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова — плавучий университет, научно-исследовательское судно «Академик Николай Страхов» вошло в акваторию Баренцева моря, где более 20 студентов из МГУ и других российских вузов при поддержке Министерства образования и науки России будут изучать перспективы нефтегазоносности этого района.
    629