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世界第一个致力于研究系外行星大气的太空望远镜将于2028年在欧洲航天局(ESA)于3月20日选定发展任务后启动。

大气遥感红外系外行星大型勘探(ARIEL)将以5000万欧元(5.52亿美元)的预算建成,将在我们自己的地方划出1000多个已知的行星系统。伦敦大学学院的行星科学家,该任务的首席研究员Giovanna Tinetti说,它的任务是理解行星的化学与环境之间的联系。到目前为止,系外行星探测器主要集中在寻找新的行星并测量它们的大小,质量和轨道。 Tinetti说,RIEL真的可以让我们全面了解系外行星是由什么构成的,它们是如何形成的,以及它们是如何形成的。

天文台上的光谱仪将研究通过外行星过滤的光线。行星在通过“或过境”的大气层穿过其主星的表面时,露出了遮盖身体的气体的化学指纹。该仪器还将尝试通过在身体移动后改变其恒星的光线变化来改善行星温度的估计,揭示行星的整体辐射细节。 Tinetti表示,ARIEL将及时监控世界的快照,并测量行星的化学和大气层在其表面和季节中的变化情况。

模型测试

ESA科学规划委员会在巴黎的一次会议上选择了ARIEL,在其他两个入围的中级任务中选择了它:一个X射线望远镜,用于研究来自黑洞等能量现象的光的偏振,以及一个探测器来探测等离子体在近地空间的行为。这类任务通常预算约为5000万欧元,但ESA科学预算中其他地方的超支费用意味着ARIEL将比以前的中级项目减少约1亿欧元。

ARIEL是世界各地作品中的几个系外行星任务之一,但它对行星大气的关注很少见。美国宇航局的行星狩猎过境系外行星测量卫星和欧洲航空安全局的特征是系外行星卫星任务,旨在测量行星的大小和密度,计划于今年推出。欧洲航空安全局于2014年选择的前一个中型项目柏拉图将在2026年发射后研究类似地球的系外行星的大小和质量。(美国宇航局期待已久的哈勃继承人詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)定于2019年发射,也将能够研究行星大气。但是因为它是一种通用仪器,所以此类研究的时间将是有限的。)

这一代望远镜将一起日本宇宙航空研究开发机构相模原空间与宇宙科学研究所的天文学家和系外行星研究员伊丽莎白·塔斯特说,让科学家们测试行星形成和组成的模型。虽然陆基望远镜已经在行星大气中凝视了将近二十年,但它们可以覆盖的天空范围是有限的,地球大气层掩盖了某些波长的光。 Tinetti说,ARIEL从地球和太阳之间的有利位置,将能够冲刷整个天空,看到的波长范围比我们星球上可见的更宽。与JWST不同,ARIEL将能够同时收集光谱中可见光和红外部分的数据。这意味着它将能够从单次传输中获取相关测量结果,避免可能由主星的变化引起的不确定性 - 观察之间的亮度。

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