Od czasu odkrycia pierwszych egzoplanet - planet poza naszym Układem Słonecznym - w 1992 roku, astronomowie skatalogowali ponad 3700 z nich z gwiazd w całej galaktyce. W ostatniej dekadzie zaczęliśmy „widzieć” niektóre egzoplanety za pomocą różnych technologii obrazowania, odsłaniając kolorowe chmury i mgły. Problem polega na tym, że nasze doświadczenia z obcymi atmosferami są żałośnie małe i nie wiemy, co oznaczają te mgły. Właśnie dlatego w nowym badaniu naukowcy odtworzyli atmosferę obcych światów w laboratorium, dając im model do zrozumienia tych mglistych światów, informuje Marty Halton z BBC.
Zgodnie z komunikatem prasowym nasze obecne teleskopy są w stanie dostatecznie rzucić okiem na niektóre planety, że możemy użyć spektrometrii, aby określić, jakie są główne elementy w ich atmosferach. Ale jeśli chodzi o zamgloną atmosferę, nasze instrumenty zawodzą. Właśnie dlatego badacze z Johns Hopkins University postanowili spróbować symulować atmosferę, aby lepiej ją zrozumieć.
Zespół najpierw stworzył modele komputerowe różnych atmosfer, które mogłyby być możliwe na dwóch powszechnych klasach planet zwanych super-Ziemiami i mini-Nepeptunami, z których żadna nie występuje w naszym domowym układzie słonecznym. Łącząc różne proporcje dwutlenku węgla, wodoru i wody gazowej z helem, tlenkiem węgla, metanem i azotem oraz modelując to, co dzieje się z tymi kombinacjami w trzech zestawach temperatur, symulowano możliwą atmosferę 9 zamglonych planet.
Zespół stworzył następnie te atmosfery w laboratorium, przepuszczając te gazy do komory plazmowej, aby symulować interakcje z wiatrem słonecznym, który reaguje z gazami w atmosferze, tworząc cząsteczki mgły. Halton informuje, że niektóre reakcje były dość kolorowe, płonące oliwkowo-zielone i fioletowe. Naukowcy zgromadzili cząsteczki atmosferyczne osadzone na płytkach kwarcowych w ciągu trzech dni. Badania pojawiają się w czasopiśmie Nature Astronomy .
W przeciwieństwie do chmur, które nieustannie się rozpraszają i reformują, Sarah Hörst, główna autorka badania, wyjaśnia, że zamglenie jest bardziej procesem jednostronnym. Zarówno mgła, jak i chmury składają się z cząstek zawieszonych w atmosferze, napisała w 2016 roku, ale cząsteczki mgły gromadzą się w atmosferze, w której mogą rozpraszać światło i wpływać na temperaturę.
Następnym krokiem jest analiza cząstek zamglenia powstających w komorze, aby zrozumieć, w jaki sposób mogą oddziaływać ze światłem i wpływać na temperaturę planety. Eksperyment nie dotyczy tylko egzoplanet. Może także dać nam wgląd w zamglonych sąsiadów, takich jak Tytan, księżyc Saturna, który jest kandydatem do podtrzymywania życia. Badanie z 2013 r. Oparte na danych ze statku kosmicznego Cassini wykazało, że zamglenie Tytana było wytwarzane przez wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, te same substancje, które wytwarzają zamglenie ze spalin samochodowych (a także ze spalania węgla lub nawet drewna) tutaj na Ziemi. Badanie może pomóc naukowcom zrozumieć, w jaki sposób mgła Tytana wpływa na księżyc i wpływa na możliwość życia w mglistym świecie.
„Jesteśmy bardzo podekscytowani, aby dowiedzieć się, gdzie powstają cząstki, z czego są zrobione i co to oznacza dla ekwipunków organicznych związanych z początkiem życia”, mówi Hörst Haltonowi. „Myślę, że wiele się dowiemy o [naszym] Układzie Słonecznym z tych eksperymentów. Nie chcemy się uczyć tylko o jednej planecie; chcemy się dowiedzieć, jak działają planety ”.
Chociaż obrazowanie egzoplanet jest wciąż stosunkowo rzadkie, nie potrwa to długo i przydatne będzie posiadanie wglądu w skład mglistej atmosfery. W 2019 r. Planuje się uruchomienie Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, który zapewni najlepsze przebłyski egzoplanet, a w 2020 roku pojawi się również nowa generacja naziemnych teleskopów, takich jak Giant Magellan Telescope.
