MeerKAT wykrył wybuchy radiowe z egzoplanety Beta Pictoris b

Artykuł opublikowany na arXiv 15 września opisuje szybkie, powtarzające się, silnie spolaryzowane kołowo wybuchy oraz ciągłą emisję w zakresie częstotliwości od 0,85 do 3,5 GHz. Autorzy, Kevin N. Ortiz Ceballos, Edo Berger i Yvette Cendes, identyfikują sygnał jako promieniowanie masera cyklotronowego elektronów, ten sam mechanizm, który odpowiada za radiowe wybuchy zorzy na Jowiszu i innych planetach Układu Słonecznego. Taka identyfikacja implikuje pole magnetyczne o sile co najmniej 1,25 kG na planecie, co artykuł nazywa pierwszym bezpośrednim pomiarem siły pola dla egzoplanety.

Wynik ma znaczenie, ponieważ pola magnetyczne kształtują sposób, w jaki atmosfera planety ucieka i jak planeta oddziałuje z wiatrem gwiazdowym. Do tej pory żadne wykrycie radiowe nie zostało jednoznacznie zlokalizowane na planecie pozasłonecznej, a nie na jej gwiazdzie macierzystej, piszą autorzy.

Dalsze relacje z pracy MeerKAT szeroko krążyły od końca września, w tym w The New York Times i Futurism, choć podstawowy wniosek opiera się na preprintcie arXiv, który został złożony do publikacji.

Zimny świat lawy z atmosferą

Odrębnie, badacze opisali HD 3167 b, skalistą super-Ziemię krążącą wokół gwiazdy oddalonej o 154 lata świetlne, jako najzimniejszy znany dotąd świat lawy z atmosferą, zgodnie z raportem t3n z 1 października. Rok na tej planecie trwa jeden dzień ziemski, a jedna strona stale skierowana jest w stronę gwiazdy, podczas gdy druga pozostaje w ciemności.

„Te planety są zbyt gorące dla życia, ale ich badanie pozwala wyciągać wnioski o procesach istotnych także dla innych skalistych planet” – powiedział Edwin Kite, profesor pomocniczy geofizyki na Uniwersytecie Chicago i jeden z autorów badania, w komunikacie prasowym cytowanym przez t3n. „Te wyniki otwierają możliwość badania warunków, jakie mogły panować w pierwszych kilku milionach lat historii Ziemi”. Autor prowadzący, Brandon Park Coy, zauważył, że bez atmosfery strona dzienna planety byłaby „tak gorąca, jak to teoretycznie możliwe”. Badanie opublikowano w The Astrophysical Journal.

Ponad 30 lat minęło od potwierdzenia pierwszej egzoplanety, a od tego czasu odkryto ponad 6 300 planet poza naszym Układem Słonecznym, zauważa t3n. Planety lawy pozostają małą częścią tego zbioru. Kite powiedział wydawnictwu, że zagadką jest to, dlaczego tak wiele z tych światów w ogóle zachowuje atmosfery, biorąc pod uwagę wiatr gwiazdowy i fotony o wysokiej energii, na które są narażone.

Teleskopy budowane, by patrzeć

Prace detekcyjne zależą od instrumentów, które są już w locie lub mają zapewnione finansowanie. NASA ogłosiła w tygodniu 21 września, że kontynuuje pracę nad PRIMA, misją Probe far-Infrared Mission for Astrophysics, pierwszą z nowej klasy misji Probe Explorers, donosił Ars Technica. Misja ma limit kosztów wynoszący 1 200 000 000 dolarów, z wyłączeniem kosztów startu, i jest celowana na 2 033 rok, czyli siedem lat od ogłoszenia.

PRIMA będzie obserwować w zakresie od 24 do 235 mikrometrów, z optyką schłodzoną do 4,5 Kelvina (minus 451 stopni Fahrenheita) za pomocą zapasowego kriokrzesełka pozostawionego z Teleskopu Kosmicznego Jamesa Webba, zmodyfikowanego do pracy na helu-3 zamiast helu-4. Płaszczyzny ogniskowe detektorów kinetycznej indukcyjności zostaną schłodzone do 100 milikelwinów. Lustro o średnicy 1,8 metra jest mniejsze niż w teleskopie Roman, ale misja ma na celu badanie formowania się planet i atmosfer, współewolucji galaktyk i czarnych dziur oraz zmian w pyłach i metalach w czasie kosmicznym.

PRIMA była jedynym finalistą po tym, jak NASA zdyskwalifikowała konkurencyjny obserwatorium rentgenowskie AXIS wcześniej w tym roku. Ars Technica donosił, że NASA stwierdziła, iż studium koncepcyjne wykazało, że AXIS nie spełni ograniczeń czasowych i budżetowych, a naukowiec prowadzący to studium obwinił zakłócenia i złą zarządzalność w Goddard Space Flight Center NASA. PRIMA będzie kierowana przez Jet Propulsion Laboratory, które, jak zauważa Ars Technica, ma mało misji w rozwoju i serię zwolnień.

Porównawczym punktem jest Teleskop Kosmiczny Nancy Grace Roman, wystartowany pod koniec sierpnia za koszt około 4 300 000 000 dolarów. ABC News donosił 28 sierpnia, że Roman zaczął życie jako jeden z dwóch satelitów szpiegowskich przekazanych przez National Reconnaissance Office do NASA w 2 012 roku i przetrwał propozycje anulowania w 2 018, 2 019 i 2 025 roku przed startem dziewięć miesięcy przed harmonogramem. Jego lustro o średnicy 2,4 metra pasuje do Hubbla, ale jego pole widzenia jest szersze niż Hubbla lub JWST, a obserwuje światło widzialne i bliskie podczerwone.

Roman osiągnął pierwsze światło 17 września, gdy jego zespół aktywował 300-megapikselowy Wide Field Instrument, według Gizmodo. Pierwsze testowe obrazy pokazują rozmyte gwiazdy na niebieskim tle, wciąż nieschłodzone i nieostre. „Po latach wysiłków związanych z budową i testowaniem instrumentu na Ziemi, mamy teraz potwierdzenie, że działa w kosmosie” – powiedział Josh Schlieder, naukowiec instrumentów w Goddard Space Flight Center NASA, w poście na blogu NASA cytowanym przez Gizmodo. „Jest dużo do zrobienia, ale idziemy w stronę przełomowej nauki”.

Czego dane mogą i nie mogą powiedzieć

Żaden z tych wyników nie rozstrzyga, czy któraś z badanych planet może przenosić życie, a źródła nie twierdzą inaczej. Wykrycie Beta Pictoris b daje siłę pola, nie werdykt o zamieszkiwalności; praca nad HD 3167 b modeluje atmosferę, nie biosferę. Co łączy te dwa badania, to zmiana metody: pomiar samej planety, a nie wnioskowanie o niej z jej gwiazdy.

Rurka produkcyjna poszerza się również poza radio i podczerwień. 28 września ScienceDaily donosiło o badaniach Uniwersytetu Kopenhaskiego przeprowadzonych z NASA, opartych na próbkach krwi 52 astronautów, którzy spędzili miesiące na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Badanie wykazało, że bakteria jelitowe zaczęły intensywniej fermentować białko w ciągu kilku tygodni od przybycia na orbitę, zmianę, którą badacze przypisują spowolnieniu przepływu jedzenia przez jelita z powodu mikrograwitacji. Współautor Henrik Roager powiedział, że odkrycie może pomóc wyjaśnić zaparcia astronautów, a starszy autor Lars Ove Dragsted zauważył, że produkty fermentacji białka są często związane z uszkodzeniami nerek, wpływem na nastrój i spadkiem koncentracji.

To badanie nie jest nauką o egzoplanetach, ale należy do tego samego zbioru problemów: co dzieje się z biologią, gdy grawitacja przestaje być dana. Dłuższe misje na Księżyc i Marsa są podawanym powodem badania, a to samo pytanie stoi za każdym modelem atmosfery planety zablokowanej względem jej gwiazdy.

Tymczasem infrastruktura wokół wszystkiego tego jest przedmiotem publicznej debaty. Google opublikował recenzowaną wersję swojego białego papieru o orbitalnych centrach danych w Joule 1 października, według TechCrunch, a jego prototypowy satelita z procesorem Tensor Processing Unit wystartował tego samego dnia rakietą SpaceX. Artykuł przewiduje ceny startu w okolicach 200 dolarów za kilogram do 2 035 roku, oparte na corocznym spadku kosztów o około 20 procent od czasu Falcon 1. Travis Beals z Google powiedział TechCrunch, że satelita będzie uruchamiał swój chip w 15-minutowych impulsach, aby nie obciążać systemów zasilania i termiki.

Własna analiza firmy sugeruje, że wymagana skala jest ogromna. TechCrunch donosił, że Google uważa, że Starship będzie musiał wystartować około 1 800 razy, zanim orbitalne centra danych ruszą z miejsca, liczba, która niezręcznie kontrastuje z etapem pojedynczego prototypu, na którym jest branża. Panel na AI Infra Summit w Santa Clara 17 września był bardziej bezpośredni: Sumeet Singh z Viasat powiedział, że koszty startu wynoszące 2 500 do 3 000 dolarów za kilogram muszą spaść do 200 do 500 dolarów, a że demo z jednym GPU jest dalekie od obiektów klasy megawat, według Data Center Knowledge. Deepak Sachdeva, CIO Sił Powietrznych USA, powiedział, że technologia jest gotowa do użytku konsumenckiego, ale nie do globalnych potrzeb operacyjnych, i wezwał do koncepcji dowodowej.