NASA Space Artists leggen hun Exoplanet-illustraties uit

We bevinden ons midden in het eerste grote tijdperk van exoplaneetonderzoek. In de afgelopen decennia is het aantal bekende exosolaire planeten van nul gestegen naar de duizenden. Maar in tegenstelling tot de New Horizons-sonde die de fantastische nieuwe afbeeldingen van Pluto heeft genomen, kunnen de telescopen die ons helpen deze verre werelden te vinden, geen volledige portretten vastleggen. Dus, wanneer NASA de wereld wil laten zien waar het aan werkt, moet het bureau artistiek worden.

omgekeerde verstrikt met astronoom Robert Hurt en animator Tim Pyle, die samen het visualisatieteam vormen bij NASA's Spitzer Space Telescope Station, om te praten over hoe ze naakten van hemellichamen miljarden kilometers verderop creëren.

Wat maakt exoplanet-visualisaties zo belangrijk?

Robert Hurt: We kennen maar een heel klein beetje over deze planeten. Het zijn blips in de gegevens. Misschien hebben we alleen temperatuurschattingen of diameterschattingen - wat we niet weten, zal kamers vullen. En wat we weten kan worden samengevat met een paar opsommingspunten. Maar als we een kunstwerk kunnen produceren dat volledig in overeenstemming is met wat we wel weten, dient het als een visuele kortere weg voor mensen die zich aangetrokken voelen tot het verhaal.

Tim Pyle: Als we iets vinden dat ons vertelt dat er een echt hete Jupiter is wiens atmosfeer door zijn nabije ster wordt weggeblazen, is het één ding om dat op een pagina te schrijven. Het is een ander ding om een ​​kunstenaarsconcept te maken, zodat het publiek het kan visualiseren. Zoals: "Heilige koe, dit is wat er aan de hand is!" Het maakt het meer echt, meer visceraal.

Hoe loop je de grens tussen wat we wel weten - en je krijgt duidelijk de illustratie - versus wat we niet weten, of misschien hebben we een meer algemeen idee?

TP: Veel van het publiek is geïnteresseerd in exoplaneten vanwege het idee dat we het leven buiten ons zonnestelsel kunnen vinden. Alles dat een bijdrage kan leveren aan dat idee, we moeten heel voorzichtig zijn met hoe en wanneer we het introduceren. Als we water in de illustratie willen stoppen, moeten we er zeker van zijn dat de wetenschap ondersteunt dat er water kan zijn: het is dicht genoeg bij de ster dat water aanwezig is, maar het is niet bevroren, dus we hebben nu vloeibaar water op het oppervlak. We zouden alleen introduceren dat als de wetenschap het zou ondersteunen.

RH: Een belangrijk element hierbij is plausibiliteit. Wat we daarin ook presenteren - welke keuze we ook moeten maken - het moet op zijn minst wetenschappelijk plausibel zijn voor wat het kernonderzoek heeft aangegeven.

TP: Maar alleen voor grote dingen. Ik bedoel, als het gaat om kleine dingen zoals hoeveel wolken zou er zijn, of welke vorm zouden ze kunnen zijn? Dat maakt niet echt uit hoe dan ook. Dan hebben we veel meer artistieke licenties om te bepalen hoe dat eruit ziet.

RH: In het algemeen begint het proces echter altijd en eindigt het echt met de belangrijkste onderzoekers van het onderzoek. Elk van deze projecten begint met een discussie met de onderzoekers … Ik zal het artikel, het gepubliceerde tijdschriftartikel, doorlezen en dingen vinden die me treffen die van visueel belang kunnen zijn voor wat we doen. Dan gaan we zitten en praten we met de wetenschappers. We bespreken de mogelijkheden dat dingen die ze behandelen het prettigst zijn om een ​​bepaald resultaat te benadrukken. Wat ik graag doe, is weglopen van dat gesprek met een lijst met opsommingen van twee, drie, vier, vijf dingen die we hebben afgesproken, ja, dit zijn de goede dingen om vast te stellen in het verhaal. Dan komt het kunstenaarschap binnen met het produceren van een illustratie die al die stukjes informatie in de lijst met opsommingstekens omvat. En dan al het andere dat we niet weten, dat is het deel dat wordt opgevuld met kunst.

Waar zou je zeggen dat je meest creatieve of artistieke keuzes een rol spelen?

TP:Het zit in het detail waar we veel vrijheid hebben. Bijvoorbeeld, een van de aardse planeten, Kepler 186f, waren er bepaalde brede slagen die we hadden gebaseerd op hoe groot het is en het zou vloeibaar water kunnen hebben? (Maar waarschijnlijk heeft het niet zoveel als de aarde.) Dus de wetenschappers bedachten een percentage, waarvan ik denk dat het misschien 25 procent van het oppervlak was en 75 procent niet. Maar voor zover dat eruit zag - is het een gigantische oceaan of als meren? Hoe werden ze verdeeld? Hoe ziet de landtopografie er uit? Omdat we daar geen informatie over hebben, is er veel vrijheid om het er naar onze zin uit te laten zien. Dat was eigenlijk best leuk, het beeldhouwen van meren en rivieren en dingen aan de oppervlakte.

Heb je nu meer informatie om mee te werken wanneer astronomen een nieuwe planeet ontdekken?

RH: Wat zeker is gebeurd, is dat er, vanwege de explosie van bekende exoplaneten en bekende systemen en de wisselende omstandigheden, veel meer theoretisch werk is geweest dat voortduurt en nog steeds een soort van theoretische context biedt voor hoe de omstandigheden hier zouden zijn. Teams die nu aan exoplanet-ontdekkingen werken, alleen al door de aard van dit onderzoek, hebben veel meer informatie tot hun beschikking dan zelfs 5 jaar geleden, aangezien waarschijnlijk een plausibele set van modellen is die beschrijven - zal dit een atmosfeer hebben? Of wordt het rotsachtig? Wat zou de oppervlaktetemperatuur waarschijnlijk zijn? De kans op blootgesteld magma? Of aanwijzingen voor dingen die een vulkanische activiteit kunnen zijn. De explosie van dit veld heeft eigenlijk zoveel meer context gegeven om de resultaten te interpreteren dan in het begin beschikbaar was.

Maakt die theoretische context je werk eenvoudiger?

TP: Vanuit puur artistieke zin denk ik dat geweldige kunst wordt bereikt door dwang. Als je veel interessante beperkingen hebt aan wat er wel en niet kan zijn, krijg je meer kansen om echt een mooi kunstwerk te maken dat daar allemaal in past. Haiku is een interessantere poëzievorm dan alleen maar gratis coupletten.

RH: Als jij het zegt.

TP: We komen overeen om het oneens te zijn. Persoonlijk, hoe meer de wetenschappers ons kunnen geven over wat zij denken dat er aan de hand is, hoe gelukkiger ik ben. Dat laat ons echt focussen op de subtiele delen van het kunstwerk …. Ik heb begrepen dat veel van deze modellen niet te veel zullen opschieten voordat we daadwerkelijk overkomen om een ​​aantal van deze planeten persoonlijk te bekijken. Tot die tijd zijn ze nog steeds een theoretisch model. Ik zou me voorstellen dat het heel moeilijk zou zijn geweest om te voorspellen hoe een Venus-type planeet of een Mars-type planeet eruit zou hebben gezien in een ander zonnestelsel als we Venus en Mars niet hadden om hier te bekijken. Geen van beiden, geloof ik, is onbewoonbaar en een van hen is heel dichtbij. We hadden kunnen denken dat het er heel anders uitzag. We zouden niet hebben geweten dat Venus zo onherbergzaam was als we het rond andere sterren ontdekten.

RH: Venus is een mooie casestudy in die zin dat je naïef de bewoonbare zone zou kunnen uitbreiden met een vrij grote grens in ons zonnestelsel, maar we hebben een vrij duidelijke afbakening dat iets zo groot is als de aarde dat 20 procent dichter bij de zon staat dan de aarde duidelijk niet is. bewoonbaar. Dat bepaalt empirisch de bewoonbare zone voor ons.

TP: Nou ja, misschien is het niet bewoonbaar. Omdat we dat niet eens kunnen zeggen.

RH: Gegeven het feit dat alles gelijk is … De truc met Venus is dat we door het verhogen van de temperatuur van het oppervlak zoveel meer over de aarde heen, we garanderen dat er veel meer waterdamp in de lucht is, wat meer broeikaseffect zou zijn; Venus zou het bepalende voorbeeld zijn van het weggelopen broeikaseffect. En hoe meer onzin er in de lucht hangt, hoe warmer het wordt, zorgt ervoor dat er meer dingen verdampen in de lucht, wat het effect versnelt. Het feit dat Venus slechts 20 procent dichter bij de zon staat dan de aarde, maar dat de oppervlaktetemperatuur 900 graden kelvin is, is een enorm verschillend oppervlak.

Wilt u nog iets anders over uw werk vertellen?

RH: De kans om echt in staat te zijn om de visuele kant van wetenschapscommunicatie op zich te nemen, denk ik, is eigenlijk gewoon een mooie en opwindende droomcarrière om te hebben. Astronomie is voor mij altijd al een gateway-medicijn geweest voor de wetenschap. Het lokt hen in met de mooie foto's om ze de methodologie van de wetenschap en nog veel meer te leren kennen …. Ik vind het gewoon een prachtige uitdaging en het is een deel van waarom we altijd proberen onze game op te bouwen. We willen altijd dat verhaal duidelijker zijn. We willen dat dat verhaal beter is.

TP: Als het erom gaat te zien hoe sommige van deze planeten er echt uitzien, zijn we nog steeds een manier verwijderd van dat gebeuren. We staan ​​op het punt om in feite de echo van een planeet te vangen, of het nu de 30 meter telescoop is, of sommige van deze technologieën die het Jet Propulsion Lab aan het doen is, dingen die het licht van de ster kunnen blokkeren, zodat we kan de planeet zien. Maar we hebben het nog steeds over kleine puntjes. En zo zal het nog lang blijven voordat we ze groot genoeg zullen zien, zodat we kunnen zien of de concepten van onze kunstenaar juist zijn of niet. Daarom zijn de concepten van onze kunstenaars echt het enige venster om te visualiseren hoe deze planeten eruit zien. Het is vernederend om in dat proces te kunnen zijn om die kunst te creëren.