Среди прочих задач одной из главных миссий новейшего телескопа «Джеймс Уэбб», который будет отправлен на орбиту в 2021 году, станет углубленное изучение экзопланет. К тому моменту обсерватория TESS обнаружит достаточно много перспективных интересных кандидатов для углубленного изучения.
Но уже сейчас с помощью телескопа «Кеплер» открыто множество экзопланет, некоторые из них намечены как первоочередные цели для изучения «Уэббом» в первую очередь для проверки и демонстрации возможностей этого телескопа, поскольку все отобранные экзопланеты так или иначе уже изучались «Хабблом» и «Спитцером». «Уэбб» покажет, насколько он эффективнее этих старых трудяг.
Одной из главных миссий станет определение атмосфер экзопланет. Для теста отобрана экзопланета WASP-79b, которая сопоставима по размерам с Юпитером. Она находится в звездной системе на расстоянии 780 световых лет от Земли. Команда миссии ожидает увидеть в атмосфере следы воды и оксидов углерода. Изучение состава атмосферы ведется по спектру, что показано в ролике ниже. Свет звезды, проходя через слой атмосферы планеты, попадает на объектив телескопа отфильтрованным. Каждое химическое соединение поглощает волны определенной длины, поэтому по тому, какие именно волны были отфильтрованы, определяют состав атмосферы.
Также «Уэбб» позволит не только изучать планеты во время их прохождения перед диском звезды, но и на протяжении всей орбиты. Это важно для понимания погодных и климатических особенностей экзопланет, для определения долготной и высотной структуры атмосферы. Для этих целей в первую очередь отобрана планета типа «горячий Юпитер» WASP-43b, которая вращается за 20 часов вокруг своей звезды.
«Уэбб» попробует рассмотреть планеты и в различных фазах, определяя то, как они отражают свет звезд и как светятся сами в инфракрасном свете. Это касается в первую очередь очень горячих планет. Так что тут первой целью станет WASP-18b – планета, разогретая до температуры 2900 градусов Кельвина.
Наконец, «Уэбб» будет изучать отдельно экзопланеты, которые находятся в обитаемой зоне своих звезд, как правило, красных карликов, которые очень распространены в нашей галактике. Они небольшие, их свет довольно тусклый, однако «Уэббу» должно хватить мощности, чтобы собрать по ним данные на предмет потенциального наличия условий для жизни.