Ученый из США Сара Зигер разработала новый способ поиска экзопланет – поляриметрия, с помощью которого будут существенно расширен потенциал астрофизиков в данной области.

Сейчас поиск экзопланет выполняется методом транзитной фотометрии: в тот момент, когда экзопланета проходит через линию строго между своим светилом и Землей, ученые регистрируют падение светимости звезды. Основная проблема этого метода состоит в том, явление прохождения экзопланеты по диску звезды случается довольно-таки редко, помимо этого, экзопланеты имеют слишком малые габариты в соотношении со своими светилами.

Метод Сары Зигер заключается в том, чтобы для поиска экзопланет вместо транзитной фотометрии применять поляриметрию. Все электромагнитное излучение(свет – не исключение) может быть разложена на 2 поляризованные компоненты (к примеру, компоненту, поляризованную вертикально и горизонтально). Этот способ также применяется в 3D-очках, когда используется два изображения разной поляризации. Свет, пролетающий через атмосферу экзопланеты, поляризуется молекулами оптически активных элементов. По этому свету можно воспроизвести, через какую среду проникли электромагнитные волны, до того как от экзопланеты  достигли Земли.

Схема транзитного метода

При помощи метода поляриметрии астрофизики будут иметь возможность не только заниматься поиском экзопланет, которые не проходят по диску светил или габариты этих экзопланет настолько малы, что методом транзитной фотометрии их никак не зафиксируешь. Примечателен тот факт, что из этого поляризованного света можно многое узнать о составе атмосферы экзопланет. Располагая данными спектрометрии звезды, в планетарную систему  которой входит эта экзопланета, и сопоставляя эти данные с результатами исследований рассеянного света, отражаемого от экзопланеты, ученые могут найти определенные несоответствия. Банальный пример – если в фотосфере светила нет «отпечатков» натрия, а в рассеянном свете экзопланеты они присутствуют, это означает, в атмосфере планеты имеется натрий в значительных количествах. Согласно слов Сары Зигер, поляриметрия дает возможность определить факт наличия, к примеру, облаков на экзопланете и, хотя и гипотетически, даже определить их состав.

Успешность поиска экзопланет методом поляриметрии зависит от квадрата расстояния от экзопланеты до её светила. В соответствии с этим методом, гипотетическому инопланетному наблюдателю было бы намного сложнее найти в Солнечной системе газовый гигант Юпитер, чем, скажем, Венеру или Меркурий. А метод транзитной фотометрии, как раз, хорошо управляется с обнаружением больших экзопланет.
Метод поляриметрии сможет помочь проанализировать строение атмосферы тех экзопланет, которые уже были обнаружены учеными. Исследование рассеянного света можно проводить с помощью небольших телескопов, т.е. этим могут заниматься даже астрономы-любители.

Созданный для этой цели космический поляриметр с 2-я призмами POLISH2 уже используется при исследовании рассеянного света на небольшом телескопе одной из обсерваторий в США. Для того, чтобы откалибровать поляриметр,  применяется свет близкорасположенных звезд, который почти что не поляризуется. Подобного рода калибровки делают раз в три дня исследований. Чем дальше находится экзопланета от Земли, тем выше поляризация рассеянного света.

Самые большие ожидания ученые возлагают на новые 30-метровые телескопы, строительство которых запланировано в ряде стран Европы и США.

Похожие записи: