Merjenje atmosferskega tlaka na oddaljenem eksoplanetu se morda zdi zastrašujoča naloga, vendar so astronomi z univerze v Washingtonu zdaj razvili novo tehniko za to.
Ko so se eksoplanetna odkritja prvič začela vrteti, so astronomi poudarili iskanje planetov znotraj območja bivanja - pas okoli zvezde, kjer voda ne zmrzne niti ne zavre. Toda značilnost okolja in bivalnosti eksoplaneta ni odvisna samo od temperature površine planeta.
Atmosferski tlak je prav tako pomemben pri ugotavljanju, ali na površini eksoplaneta verjetno stoji tekoča voda. Vsak, ki pozna kampiranje na visoki nadmorski višini, mora dobro razumeti, kako pritisk vpliva na vrelišče vode.
Metoda, ki jo je razvil kandidat za doktorat Amit Misra, vključuje izoliranje "dimerov" - vezanih parov molekul, ki se nagibajo, da se v atmosferi planeta tvorijo pri velikih pritiskih in gostotah - da jih ne bomo zamenjali z "monomeri", ki so preprosto lebdeči molekule. Čeprav obstaja veliko vrst dimerov, se je raziskovalna skupina osredotočila izključno na molekule kisika, ki so začasno vezane med seboj z vezanjem z vodikom.
Posamezno lahko zaznamo dimere v ozračju eksoplaneta, ko eksoplanet prehaja pred svojo gostiteljsko zvezdo. Ko zvezda svetloba prehaja skozi tanko plast atmosfere planeta, dimeri absorbirajo določene valovne dolžine. Ko zvezdna svetloba doseže Zemljo, se vtisne s kemičnimi odtisi dimerov.
Dimeri absorbirajo svetlobo v značilnem vzorcu, ki ima običajno vrteče se molekule štiri vrhove. Toda količina absorpcije se lahko spreminja, odvisno od atmosferskega tlaka in gostote. Ta razlika je veliko bolj izrazita pri dimerih kot pri monomerih, kar astronomom omogoča, da pridobijo dodatne informacije o atmosferskem tlaku na podlagi razmerja teh dveh podpisov.
Medtem ko so že v lanskem letu v Zemljini atmosferi odkrili vodne dimomere, lahko zmogljivi teleskopi, ki bodo kmalu prišli na splet, astronomom omogočijo uporabo te metode pri opazovanju oddaljenih eksoplanetov. Ekipa je analizirala verjetnost uporabe vesoljskega teleskopa James Webb za takšno odkrivanje in ugotovila, da je to zahtevno, vendar mogoče.
Zaznavanje zatemnilcev v ozračju eksoplaneta nam ne bi pomagalo le pri oceni atmosferskega tlaka in s tem stanja vode na površini, temveč tudi pri drugih označevalcih biosignacije. Kisik je neposredno vezan na fotosintezo in najverjetneje ne bo obilno v ozračju eksoplaneta, če ga alge ali druge rastline ne proizvajajo redno.
"Torej, če najdemo dober ciljni planet in bi lahko zaznali te molekule dimera - kar bi bilo mogoče v naslednjih 10 do 15 letih -, to vam ne bi samo povedalo o pritisku, ampak vam bo dejansko povedalo, da na tem planetu živi življenje , "Je v sporočilu za javnost dejala Misra.
Članek je bil objavljen v februarski številki Astrobiology in je na voljo za prenos tukaj.
