Nauja era Saulės sistemos tyrimuose: Vera C. Rubin observatorijos proveržis

Nauja Saulės sistemos pažinimo era

Aukštikalnių plokščiakalniuose Čilės Anduose įsikūrusi Vera C. Rubin observatorija pasirengusi iš esmės pakeisti mūsų požiūrį į Saulės sistemą. Remiama JAV Nacionalinio mokslo fondo ir Energetikos departamento, ši inovatyvi observatorija oficialiai pradės veiklą dar šiais metais ir atvers planetologijai naujas detalumo ir raiškos galimybes.

Rubin observatorija išsiskiria didžiausia pasaulyje skaitmenine astronomine kamera — 3,2 gigapikselių stebuklu, prijungtu prie moderniausio plataus lauko teleskopo. Šis technologijų derinys suteikia galimybę aptikti net ir pačius silpniausius bei greitai judančius objektus visoje Saulės sistemoje — nuo artimų Žemei asteroidų iki tolimųjų transneptūninių kūnų.

Laukiama atradimų gausa

Daktarės Meg Schwamb (Queen’s University Belfast) vadovaujama mokslininkų grupė sukūrė atviro kodo simuliacijos įrankį Sorcha, skirtą prognozuoti, kokius astronominius atradimus gali atnešti Rubin observatorijos dešimtmetį truksianti apžvalga. Recenzuoti straipsniai, kuriuose išsamiai aprašyti modeliai ir prognozės, jau pasiekiami mokslo preprintų serveryje arXiv.

Sorcha naudoja pažangius Saulės sistemos sandaros modelius ir simuliuoja, kaip Rubin observatorija atliks stebėjimus praktiškai: nuo fotonų trajektorijų, pasiekiančių milžiniškus CCD jutiklius, iki gautų mokslinių įžvalgų. Pirmą kartą mokslininkai gali remtis išsamiais duomenimis bei prognozuoti būsimas atradimų apimtis ir mastą.

Tikėtini Saulės sistemos atradimai

Sorcha modeliavimai rodo, kad Rubin observatorija galės:

• Tris kartus padidinti netoli Žemės esančių objektų (NEO) katalogą — nuo 38 000 iki įspūdingų 127 000.
• Aptikti daugiau nei dešimt kartų daugiau transneptūninių objektų, įskaitant tolimus Kuiperio žiedo kūnus, nei žinome šiandien.
• Pateikti detalius, spalvotus daugiau nei 5 mln. pagrindinio asteroidų žiedo kūnų duomenis (dabar žinoma apie 1,4 mln.).
• Papildyti katalogus 109 000 Jupiterio Trojos asteroidų bei tūkstančiais kitų mažųjų Saulės sistemos kūnų.

Šie rodikliai žymi didžiulį šuolį astronomams stebint potencialiai pavojingus asteroidus bei atkuriant Saulės sistemos mažųjų planetų ir nuolaužų istoriją ir evoliuciją.

Technologinės naujovės ir mokslinis poveikis

Pagrindinis Rubin observatorijos pasiekimas — LSST (Legacy Survey of Space and Time) kamera. Kiekvieną naktį ji stebės dangaus plotą, 45 kartus didesnį už pilnaties Mėnulį, ir užfiksuos 20 terabaitų duomenų. Per mažiau nei savaitę bus nuskenuotas visas matomas dangus — ši pažanga prilyginama perėjimui nuo nespalvotos astronomijos prie itin aukštos raiškos 4K spalvotos vaizdo kokybės.

Tokia visapusiška vaizdų įvairovė leis fiksuoti ne tik dangaus kūnų padėtis, bet ir jų judėjimą, sukimąsi bei paviršiaus savybes. Šis nepalyginamas duomenų kiekis padės giliau suprasti Saulės sistemos formavimąsi, planetų migraciją ir dinamiškus orbitų pokyčius. Taip pat tikslesni netoli Žemės esančių objektų sąrašai sustiprins planetos gynybos priemones ir padės laiku atpažinti ar net neutralizuoti grėsmę galinčius kelti asteroidus.

„Šio didžiulio naujų duomenų srauto dėka, galėsime perrašyti Saulės sistemos formavimosi vadovėlius ir žymiai pagerinti potencialiai pavojingų asteroidų aptikimą ir net nukreipimą“, — teigia oficialiame pranešime Rubin komandos narys, Vašingtono universiteto astronomas dr. Mario Juric.

Pasiruošimas duomenų revoliucijai

Norėdami padėti pasaulio astronomams pasirengti artėjančiai informacijos bangai, Sorcha simuliacijos kodas ir virtualūs dangaus žemėlapiai tapo viešai prieinami svetainėje sorcha.space. Šie ištekliai leidžia tyrėjams planuoti analizę, kurti asteroidų stebėjimo algoritmus ir pasirinkti stebėtinus objektus ar misijų tikslus dar iki oficialaus Rubin observatorijos duomenų paskelbimo.

Mokslininkų bendruomenė laukia pirmųjų Rubin duomenų, kurie bus pristatyti „Pirmojo žvilgsnio“ renginyje birželio 23 d., kai bus paviešintos pirmosios ankstyvojo stebėjimo nuotraukos.

Išvada

Vera C. Rubin observatorija yra naujas planetologijos ir dangaus stebėsenos etapas. Aptikdama milijonus iki šiol nematytų asteroidų, kometų ir kitų Saulės sistemos kūnų realiu laiku, Rubin observatorija padidins mūsų žinias apie Saulės sistemos kilmę, sustiprins planetos gynybos sistemą ir paskatins tolesnius kosmoso tyrimus. Sorcha simuliacijos pabrėžia, kad artėjantis dešimtmetis bus auksinis atradimų amžius, kuris nulems astronomijos ir kosminių mokslų vystymąsi ilgam laikui.