С помощью сегодняшних телескопов тусклые далекие планеты трудно различить на фоне яркого света их родительских звезд, но инструменты следующего поколения, такие как римский космический телескоп Нэнси Грейс, который в настоящее время разрабатывается НАСА, будут лучше отображать планеты земного типа, которые орбите звезд на нужном расстоянии, чтобы создать идеальные условия для жизни.«Когда у нас появится возможность отображать планеты земного типа, нам действительно придется беспокоиться о том, чтобы спутать их с совершенно разными типами планет», — сказал Дмитрий Савранский, доцент кафедры механической и аэрокосмической техники, а также астрономии.
«Будущие телескопы, которые позволят проводить эти наблюдения, будут настолько огромными, дорогими, их сложно построить и запустить, что мы не можем позволить себе тратить на них ни единой секунды времени, — сказал Савранский, — вот почему это так важно. заранее продумать все эти потенциальные проблемы ".Используя собственную солнечную систему Земли в качестве модели неизведанной звездной системы, Савранский и докторант Дин Кейтли подсчитали, что даже с использованием методов прямого построения изображений и расширенных возможностей будущего, мощные телескопы и экзопланеты, такие разные, как Уран и Земля, могут ошибочно приниматься друг за друга.В исследовании подробно рассказывается, как измерения, оценивающие расстояние между планетами и звездами и их яркость, могут вызвать "планетную путаницу".
Моделирование показывает, что когда две планеты имеют одинаковое расстояние и одинаковую величину на своих орбитах, одну планету можно спутать с другой.Кейтли и Саврански идентифицировали 21 случай в рамках своей модели солнечной системы, в которой отдельная планета имела такое же видимое расстояние между планетами и звездами и яркость, что и другая планета. Используя эти данные, было подсчитано, что планета, подобная Земле, может быть ошибочно отождествлена с планетой, подобной Меркурию, в 36% случайно сгенерированных солнечных систем; с похожей на Марс планетой примерно в 43% случайно сгенерированных солнечных систем; и с планетой, подобной Венере, в более чем 72% случайно сгенерированных солнечных систем.
Напротив, путаница между планетами, подобными Земле, и более крупными планетами-газовыми гигантами, такими как Нептун, Сатурн и Уран, была менее вероятной и могла произойти в 1-4% случайно сгенерированных солнечных систем.Смешение планет друг с другом может быть дорогостоящей и трудоемкой проблемой для ученых. Каждое использование мощного телескопа требует тщательного планирования и финансирования, поэтому ложное определение пригодной для жизни экзопланеты тратит драгоценное время телескопа.
Выявив эту проблему, исследователи могут разработать более эффективные миссии по получению прямых изображений экзопланет.Исследователи предупреждают, что дальнейшие улучшения контрастности инструментов и внутренних рабочих углов могут усугубить проблему, и советуют, чтобы в будущих миссиях по непосредственному получению изображений экзопланет было проведено несколько наблюдений, чтобы более точно различать планеты.