NASA Space Artists forklarer deres eksoplanet illustrationer

Vi er midt i den første store alder af eksoplanet udforskning. I løbet af de sidste par årtier har antallet af kendte eksosolære planeter raket fra nul til tusindvis. Men i modsætning til den nye horizonsonde, der tog de fantastiske nye billeder af Pluto, kan de teleskoper, der hjælper os med at finde disse fjerne verdener, ikke fange komplette portrætter. Så når NASA ønsker at vise verden, hvad den arbejder på, skal agenturet blive kunstnerisk.

Inverse fanget op med astronomen Robert Hurt og animator Tim Pyle, som sammen udgør visualiseringsholdet på NASAs Spitzer Space Telescope Station, for at chatte om, hvordan de laver nøgne af himmellegemer milliarder af kilometer væk.

Hvad gør eksoplanet-visualiseringer så vigtige?

Robert Hurt: Vi ved kun en lille smule om disse planeter. De blinker i dataene. Måske har vi kun temperatur estimater, eller diameter estimater - hvad vi ikke ved, vil fylde værelser. Og hvad vi ved kan opsummeres med nogle få punktpunkter. Men hvis vi kan producere et stykke kunstværk, der er helt i overensstemmelse med det, vi ved, fungerer det som en visuel genvej til mennesker, der tiltrækker historien.

Tim Pyle: Hvis vi finder noget, der fortæller os, at der er en virkelig varm Jupiter, hvis atmosfære blæses af sin nærliggende stjerne, er det en ting at skrive det ned på en side. Det er en anden ting at skabe et kunstners koncept, så offentligheden kan visualisere det.Ligesom, "Hellige ko, det er det der sker!" Det gør det mere virkeligt, mere visceralt.

Hvordan går du på linjen mellem det vi ved - og du kommer helt sikkert i illustrationen - i modsætning til hvad vi ikke gør, eller måske har vi en mere generel ide?

TP: En stor del af offentligheden er interesseret i exoplaneter på grund af tanken om, at vi kunne finde livet uden for vores solsystem. Alt der kan bidrage til den ide, vi skal være meget forsigtige med, hvordan og hvornår vi introducerer det. Hvis vi skal sætte vand ind i illustrationen, må vi være sikre på, at videnskaben understøtter at der kan være vand: Det er tæt nok til stjernen, at der er vand til stede, men det er ikke frosset, så vi har nu flydende vand på overfladen. Vi ville kun introducere det, hvis videnskaben ville sikkerhedskopiere det.

RH: Et nøgleelement her er plausibilitet. Uanset hvad vi præsenterer i det - hvilket valg vi skal lave - det skal i det mindste være videnskabeligt sandsynligt for hvad kerneforskningen har angivet.

TP: Men kun for store ting. Jeg mener, hvis det kommer til små ting som hvor mange skyer der ville være, eller hvilken form kunne de være? Det betyder ikke rigtig noget på den ene eller anden måde. Så har vi meget mere kunstnerisk licens til at bestemme, hvordan det ser ud.

RH: I almindelighed begynder processen dog altid og slutter virkelig med forskningens hovedforskere. Enhver af disse projekter begynder med en diskussion med forskerne … Jeg vil gennemgå papiret, den offentliggjorte tidsskriftartikel og gennemgå og finde ting, der rammer mig, der kan være af visuel interesse for det, vi laver. Så sætter vi sig ned og vi taler med forskerne. Vi diskuterer mulighederne for at ting, de handler om, at de er mest komfortable med at understrege et givet resultat. Det jeg gerne vil gøre er at gå væk fra den samtale med en kugle liste over to, tre, fire, fem ting, som vi har accepteret, ja, det er de gode ting at etablere i historien. Så kommer kunstværket ind i at producere en illustration, der omfatter alle disse informationstyper i punktlisten. Og så alt andet, som vi ikke ved, det er den del, der bliver fyldt med kunst.

Hvor vil du sige, at dine mest kreative eller kunstneriske valg kommer i spil?

TP:Det er i detaljer, hvor vi har meget frihed. For eksempel var en af ​​de jordiske planeter, Kepler 186f, der visse brede slag, vi havde baseret på, hvor stor den er, og den kunne have flydende vand? (Men det har nok ikke så meget som Jorden.) Så forskerne kom op med en procentdel, som jeg tror var måske 25 procent af overfladen var vand og 75 procent var ikke. Men hvad det lignede - er det et kæmpe hav eller som søer? Hvordan blev de fordelt? Hvad ser landets topografi ud? Da vi ikke har nogen oplysninger om det, er der meget frihed til at få det til at se ud som vi ønsker. Det var faktisk sjovt, skulpterende søer og floder og ting på overfladen.

Har du nu øget information til at arbejde med, når astronomer opdager en ny planet?

RH: Det er bestemt, hvad der er sket, at der på grund af eksplosionen af ​​kendte eksoplaneter og kendte systemer og de varierende forhold har været et meget mere teoretisk arbejde, der foregår og fortsat giver en slags teoretisk kontekst for, hvilke betingelser der ville være på disse. Team, der arbejder med eksoplanetopdagelser, har nu meget mere information til rådighed end for 5 år siden, som det sandsynligvis vil være et plausibelt sæt modeller, der beskriver - vil dette have en atmosfære? Eller bliver det rocket? Hvad vil overfladetemperaturen sandsynligvis være? Muligheden for at udsætte magma? Eller indikationer på ting der kunne være vulkansk aktivitet. Eksplosionen af ​​dette felt har faktisk givet så meget mere sammenhæng til at fortolke resultater, end der var til rådighed i begyndelsen.

Gør den teoretiske kontekst dine job lettere?

TP: Ud fra en rent kunstnerisk forstand tror jeg, at stor kunst opnås gennem tvang. Hvis du har mange interessante begrænsninger for, hvad der kan og ikke kan være der, kører det faktisk flere muligheder for virkelig at lave et flot stykke kunstværk, der alle passer ind i det. Haiku er en mere interessant poesiform end bare gratis vers.

RH: Hvis du siger det.

TP: Vi er enige om at være uenige. Personligt, jo mere forskerne kan give os om, hvad de synes foregår, jo gladere er jeg. Det giver os virkelig mulighed for at fokusere på de subtile dele af illustrationen. Det er min forståelse, at mange af disse modeller ikke vil gå for meget, før vi faktisk kommer over og ser nogle af disse planeter personligt. Indtil da er de stadig en teoretisk model. Jeg kunne forestille mig, at det ville have været meget svært for os at have forudsagt, hvad en Venus-type planet eller en Mars-type planet ville have lignet i et andet solsystem, hvis vi ikke havde Venus og Mars at se på her. Ingen af ​​dem tror jeg er ubeboelig, og en af ​​dem er virkelig tæt. Vi kunne have troet, at det så meget anderledes ut. Vi ville ikke have vidst, at Venus var så ufrivillig, hvis vi opdagede det omkring andre stjerner.

RH: Venus er en god casestudie, da naiv man potentielt vil udvide beboelseszonen med en ret stor grænse i vores solsystem, men vi har en ret klar afgrænsning, at noget jordens størrelse, der er 20 procent tættere på solen end jorden, klart ikke er beboelige. Det definerer virkelig den beboelige zone for os empirisk.

TP: Nå, det kan ikke være beboeligt. Fordi vi ikke engang kan sige det.

RH: Da alle ting er lige … Tricket med Venus er, at det bare øger overfladens temperatur, meget mere over jorden, vi garanterer så meget mere vanddamp i luften, hvilket ville være mere drivhuseffekt; Venus ville være det afgørende eksempel på den løbende drivhuseffekt. Og jo mere skit, der er i luften, jo varmere bliver det, får flere ting til at fordampe i luften, hvilket fremskynder effekten. Den kendsgerning, at Venus kun er 20 procent tættere på solen end Jorden, men at overfladetemperaturen er 900 grader. Kelvin er en meget forskellig overflade.

Noget andet om dit arbejde, du gerne vil nævne?

RH: Muligheden for at være i stand til virkelig at hjælpe med at tage på den visuelle side af videnskabskommunikation, tror jeg, er virkelig bare en dejlig og spændende drømmekarriere at have. Astronomi, for mig, har altid været som et gateway stof til videnskaben. Det lokker dem ind med de smukke billeder for at få dem til faktisk at lære videnskabens metode og meget om det …. Jeg synes, det er bare en vidunderlig udfordring, og det er en del af hvorfor vi forsøger altid at opbygge vores spil. Vi vil altid have den historie klarere. Vi vil have den historie bedre.

TP: Når det kommer til at se, hvad nogle af disse planeter virkelig ser ud, er vi stadig en vej væk fra det der sker. Vi er i stand til faktisk at kunne opfange ekkoet af en planet, uanset om det er 30 meter teleskopet eller nogle af disse teknologier, som Jet Propulsion Lab gør, ting der kan blokere stjernens lys, så vi kan se planeten. Men vi taler stadig om små prikker. Og det kommer til at være på den måde i lang tid, før vi kan se dem stort nok, så vi kan se, om vores kunstners begreber er korrekte eller ej. På grund af det er vores kunstners koncepter virkelig det eneste vindue til at visualisere, hvordan disse planeter ser ud. Det er ydmygende at være i stand til at skabe den kunst.