Laboratuvarda pişirilen uzaylı pusu, uzak su dünyalarının görüşünü temizliyor

Bilim insanları, su zengini dış gezegenlerde puslu gökyüzü oluşmasına izin veren koşulları simüle etti; bu, bulanıklığın yer ve uzay teleskoplarıyla yapılan gözlemleri nasıl karıştırdığını belirlemede çok önemli bir adım.

Araştırma, dış gezegenlerin atmosferik kimyasını incelemek için yeni araçlar sunuyor ve bilim adamlarının su dışı gezegenlerin nasıl oluştuğunu ve geliştiğini modellemesine yardımcı olacak ve güneş sistemimizin ötesinde yaşam arayışına yardımcı olabilecek bulgular sunacak.

Johns Hopkins Üniversitesi’nden ortak yazar Sarah Hörst, “Büyük resim, güneş sisteminin dışında yaşam olup olmadığıdır, ancak bu tür bir soruyu yanıtlamak, tüm farklı türlerin, özellikle de çok su içeren gezegenlerde, gerçekten ayrıntılı modellemeyi gerektirir” dedi. Yer ve gezegen bilimleri alanında doçent. “Bu çok büyük bir zorluktu çünkü bunu yapacak laboratuvar çalışmamız yok, bu yüzden tüm bu büyük süslü teleskoplarla aldığımız verilerden daha fazlasını elde etmek için bu yeni laboratuvar tekniklerini kullanmaya çalışıyoruz. ”

Ekip bulgularını bugün (27 Kasım) şu adreste yayınladı: Doğa Astronomi.

Araştırmacılar, bir gezegenin atmosferinin sis veya başka parçacıklar içerip içermediğinin, küresel sıcaklıklar, gelen yıldız ışığı seviyeleri ve biyolojik aktiviteyi engelleyebilecek veya teşvik edebilecek diğer faktörler üzerinde belirgin bir etkiye sahip olduğunu söyledi.

Ekip deneyleri Hörst’ün laboratuvarında özel olarak tasarlanmış bir odada gerçekleştirdi. Hörst, güneş sisteminin ötesindeki su gezegenlerinde ne kadar sis oluşabileceğini belirleyen ilk kişiler olduklarını söyledi.

Pus, gaz içinde asılı duran katı parçacıklardan oluşur ve ışığın o gazla etkileşime girme şeklini değiştirir. Farklı düzeylerde ve türde pus, parçacıkların atmosferde nasıl yayıldığını etkileyebilir ve bilim adamlarının teleskoplarla uzak gezegenler hakkında tespit edebileceklerini değiştirebilir.

“Bir gezegenin yaşanabilir olup olmadığını görmeye çalışırken aradığımız ilk şey sudur ve ötegezegenin atmosferlerinde suya ilişkin heyecan verici gözlemler zaten mevcuttur. Ancak deneylerimiz ve modellememiz bu gezegenlerin büyük olasılıkla pus içerdiğini öne sürüyor” dedi. Johns Hopkins’teki araştırmayı yöneten gezegen bilimci Chao He. “Bu pus, bir ötegezegenin atmosferik kimyası ve moleküler özelliklerine ilişkin görüşümüzü bulanıklaştırdığı için gözlemlerimizi gerçekten karmaşık hale getiriyor.”

Bilim insanları, ışığın atmosferden nasıl geçtiğini inceleyen teleskoplarla ötegezegenleri inceliyor ve atmosferik gazların bu ışığın farklı tonlarını veya dalga boylarını nasıl emdiğini tespit ediyor. Çarpık gözlemler, havadaki su ve metan gibi önemli maddelerin miktarlarının ve atmosferdeki parçacıkların türü ve seviyelerinin yanlış hesaplanmasına yol açabilir. Hörst, bu tür yanlış yorumlamaların bilim adamlarının küresel sıcaklıklar, atmosferin kalınlığı ve diğer gezegen koşulları hakkındaki sonuçlarına zarar verebileceğini söyledi.

Ekip, dış gezegenlerde yaygın olduğu varsayılan su buharı ve diğer bileşikleri içeren iki gaz karışımı hazırladı. Bir yıldızdan gelen ışığın, pus parçacıkları üreten kimyasal reaksiyonları nasıl başlatacağını simüle etmek için bu karışımları ultraviyole ışıkla ışınladılar. Daha sonra atmosferdeki ışıkla nasıl etkileşime gireceklerini anlamak için parçacıkların ne kadar ışık emdiğini ve yansıttığını ölçtüler.

Yeni veriler, GJ 1214 b olarak adlandırılan iyi çalışılmış bir ötegezegenin kimyasal imzalarını önceki araştırmalardan daha doğru bir şekilde eşleştirdi ve farklı optik özelliklere sahip bulanıklıkların bir gezegenin atmosferinin yanlış yorumlanmasına yol açabileceğini gösterdi.

Uzaylı atmosferlerinin güneş sistemimizdekilerden çok farklı olabileceğini söyleyen Hörst, farklı atmosferik kimyalara sahip 5.000’den fazla doğrulanmış ötegezegenin bulunduğunu da sözlerine ekledi.

Ekip şimdi, teleskoplarla gördüklerini daha doğru bir şekilde temsil eden, gaz karışımlarıyla laboratuvar yapımı daha fazla pus “analogları” oluşturmak için çalışıyor.

“İnsanlar bu verileri, atmosferdeki ve gezegenin yüzeyindeki sıcaklığın nasıl olduğunu, bulutların olup olmadığını, ne kadar yüksek olduklarını ve neyden yapıldıklarını anlamaya çalışmak için bu atmosferleri modelledikleri zaman kullanabilecekler. veya rüzgarların ne kadar hızlı estiği,” dedi Hörst. “Bütün bu tür şeyler, dikkatimizi belirli gezegenlere odaklamamıza ve büyük resmi anlamaya çalışırken sadece genelleştirilmiş testler yapmak yerine deneylerimizi benzersiz hale getirmemize yardımcı olabilir.”