Brakujące cząsteczki w atmosferach egzoplanet

Pin
Send
Share
Send

Każdego dnia budzę się i przeglądam tytuły i streszczenia ostatnich artykułów opublikowanych w arXiv. O ilu jeszcze gorących Jowiszach naprawdę chcesz usłyszeć? Jeśli w jakiś sposób jest to rekordzista, przeczytam to. Innym sposobem, na który zwrócę uwagę, są doniesienia o wykryciu spektroskopowego wykrywania składników atmosfery. Chociaż w garści tranzytujących planet odkryto linie spektralne, wciąż są one dość rzadkie, a nowe odkrycia pomogą ograniczyć nasze rozumienie tego, jak powstają planety.

Świętym Graalem na tym polu byłoby odkrycie elementarnych podpisów cząsteczek, które nie tworzą się naturalnie i są charakterystyczne dla życia (jak wiemy). W 2008 r. W dokumencie ogłoszono pierwsze wykrycie CO2 w atmosferze egzoplanet (HD 189733b), która, choć nie wyłącznie, jest jedną z cząsteczek znacznikowych na całe życie. Chociaż HD 189733b nie jest kandydatem do poszukiwań ET, nadal był znaczący jako pierwszy.

Ale może nie. Nowe badania podają w wątpliwość odkrycie, a także doniesienia o różnych cząsteczkach w atmosferach innej egzoplanety.

Do tej pory istniały dwie metody, za pomocą których astronomowie próbowali zidentyfikować gatunki molekularne w atmosferze egzoplanet. Pierwszym z nich jest użycie światła gwiazd, przefiltrowanego przez atmosferę planety, w celu wyszukania linii widmowych obecnych tylko podczas transportu. Trudność tej metody polega na tym, że rozproszenie światła w celu wykrycia widm osłabia sygnał, czasem nawet do punktu, w którym gubi się on w systematycznym hałasie pochodzącym z samego teleskopu. Alternatywą jest zastosowanie obserwacji fotometrycznych, które obserwują zmianę światła w różnych zakresach kolorów, w celu scharakteryzowania cząsteczek. Ponieważ wszystkie zakresy są skupione razem, może to poprawić sygnał, ale jest to stosunkowo nowa technika, a metodologia statystyczna dla tej techniki jest nadal niepewna. Dodatkowo, ponieważ jednocześnie można stosować tylko jeden filtr, obserwacje należy generalnie przeprowadzać na różnych przejściach, które umożliwiają zmianę właściwości gwiazdy z powodu plam gwiazdowych.

Badanie z 2008 r. Przeprowadzone przez Swaina i in. które ogłosiło obecność CO2 zastosował pierwszą z tych metod. Ich kłopoty zaczęły się w następnym roku, kiedy badanie kontynuowane przez Sing et al. nie udało się odtworzyć wyników. W swoim artykule zespół Singa stwierdził: „Widmo transmisji planety jest zmienne lub szczątkowe błędy systemowe nadal nękają brzegi Swain i in. widmo."

Nowe badanie Gibsona, Ponta i Aigraina (pracujące na uniwersytetach w Oksfordzie i Exeter) sugeruje, że twierdzenia zespołu Swaina były wynikiem tego ostatniego. Sugerują, że sygnał jest zatłoczony większym szumem niż Swain i in. rozliczone. Ten hałas pochodzi z samego teleskopu (w tym przypadku Hubble'a, ponieważ obserwacje te musiałyby być wykonane z ziemskiej atmosfery, która dodałaby własną sygnaturę widmową). W szczególności informują, że ponieważ istnieją zmiany w stanie samego detektora, które często są trudne do zidentyfikowania i poprawienia, zespół Swaina nie docenił błędu, co prowadzi do fałszywie pozytywnego wyniku. Zespół Gibsona był w stanie odtworzyć wyniki przy użyciu metody Swaina, ale kiedy zastosowali bardziej kompletną metodę, która nie zakładała, że ​​detektor można tak łatwo skalibrować za pomocą obserwacji gwiazdy poza tranzytem i na różnych orbitach Hubble'a, oszacowanie błędów znacznie wzrosło, zatapiając sygnał, który Swain twierdził, że zaobserwował.

Zespół Gibsona przeanalizował również przypadek wykrycia cząsteczek w atmosferze dodatkowej planety słonecznej wokół XO-1 (na której według Tinetti i wsp. Znaleziono metan, wodę i CO2). W obu przypadkach ponownie stwierdzili, że wykrycia były zawyżone, a zdolność do wyśmiewania się z danych zależała od wątpliwych metod.

Ten tydzień wydaje się być złym tygodniem dla tych, którzy chcą znaleźć życie na planetach pozasłonecznych. Biorąc pod uwagę ten artykuł, który podaje w wątpliwość naszą zdolność do wykrywania cząsteczek w odległych atmosferach oraz niedawną ostrożność w wykrywaniu Gliese 581g, można się martwić o naszą zdolność do odkrywania tych nowych granic, ale to, co naprawdę podkreśla, to konieczność udoskonalenia naszych technik i patrz dalej. To była szczera ponowna ocena obecnego stanu wiedzy, ale w żaden sposób nie ogranicza naszych przyszłych odkryć. Ponadto tak działa nauka; naukowcy dokonują wzajemnego przeglądu danych i wniosków. Patrząc na dobrą stronę, nauka działa, nawet jeśli nie mówi nam dokładnie, co chcielibyśmy usłyszeć.

Pin
Send
Share
Send