Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Evidens for stof ved væske-gas-grænsen på exoplaneten WASP-31b

Kunstnerindtryk af en exoplanet. Kredit:ESA/ATG medialab, CC BY-SA 3.0 IGO

En af de egenskaber, der gør en planet egnet til liv, er tilstedeværelsen af ​​et vejrsystem. Exoplaneter er for langt væk til direkte at observere dette, men astronomer kan søge efter stoffer i atmosfæren, der gør et vejrsystem muligt. Forskere fra SRON Netherlands Institute for Space Research og University of Groningen har nu fundet beviser på exoplaneten WASP-31b for chromhydrid, som ved den tilsvarende temperatur og tryk ligger på grænsen mellem væske og gas. Undersøgelsen er publiceret i Astronomi og astrofysik .

Mens rumsonder scanner planeterne og månerne omkring vores sol for udenjordisk liv, der er hundredvis af milliarder af andre stjerner i vores galakse, hvoraf de fleste sikkert også er omgivet af planeter. Disse såkaldte exoplaneter er for langt væk til at rejse til, men vi kan studere dem med vores teleskoper. Selvom den rumlige opløsning normalt er utilstrækkelig til at lave et billede af en exoplanet, astronomer kan stadig få en masse information fra de fingeraftryk, atmosfæren efterlader i værtsstjernens lysstråler.

Ud fra disse fingeraftryk - såkaldte transmissionsspektre - udleder astronomer, hvilke stoffer der er i atmosfæren på en exoplanet. De kunne en dag give en indikation af udenjordisk liv. Eller de kan vise, at der er en betingelse for livet, såsom et vejrsystem. Indtil videre, imidlertid, denne type forskning er begrænset til gigantiske planeter tæt på deres stjerner, såkaldte varme Jupitere. Disse planeter er for varme til at forvente liv, men de kan allerede lære os meget om, hvordan mulige vejrsystemer fungerer. Et forskerhold fra SRON Netherlands Institute for Space Research og University of Groningen har nu fundet beviser for et stof på grænsen mellem væske og gas. På Jorden minder dette om skyer og regn.

Førsteforfatter Marrick Braam og hans kolleger fandt beviser i Hubble-data for chromhydrid (CrH) i atmosfæren på exoplaneten WASP-31b. Dette er en varm Jupiter med en temperatur på omkring 1, 200 °C i tusmørkezonen mellem dag og nat - det sted, hvor stjernelys rejser gennem atmosfæren mod Jorden. Og det er tilfældigvis omkring den temperatur, hvor chromhydrid går fra væske til gas ved det tilsvarende tryk i de ydre lag af planeten, svarende til forholdene for vand på Jorden. "Chromhydrid kan spille en rolle i et muligt vejrsystem på denne planet, med skyer og regn, " siger Braam.

Det er første gang, at chromhydrid findes på en varm Jupiter og derfor ved det rigtige tryk og temperatur. Braam:"Vi skal tilføje, at vi kun fandt chromhydrid ved hjælp af Hubble-rumteleskopet. Vi så det ikke i dataene fra jordteleskopet VLT. Der er logiske forklaringer på dette, men vi bruger derfor udtrykket bevis i stedet for bevis."

Når Hubbles efterfølger - James Webb Space Telescope (JWST) - opsendes senere på året, holdet planlægger at bruge det til yderligere undersøgelser. "Varme Jupiters, inklusive WASP-31b, altid have den samme side vendt mod deres værtsstjerne, " siger medforfatter og SRON Exoplanets programleder Michiel Min. "Vi forventer derfor en dagside med chromhydrid i gasform og en natside med flydende chromhydrid. Ifølge teoretiske modeller, den store temperaturforskel skaber kraftig vind. Det vil vi gerne bekræfte med observationer."

Medforfatter Floris van der Tak (SRON/UG) siger, "Med JWST leder vi efter chromhydrid på ti planeter med forskellige temperaturer, for bedre at forstå, hvordan vejrsystemerne på disse planeter afhænger af temperaturen."