*** image *** Astronomer som leter etter jordlignende planeter i andre solsystemer? eksoplaneter? har nå en ny feltguide takket være jord- og planetforskere ved Washington University i St. Louis.
Bruce Fegley, Ph.D., Washington University professor i jord- og planetarvitenskap i Arts & Sciences, og Laura Schaefer, laboratorieassistent, har brukt termokjemiske likevektsberegninger for å modellere kjemien til silikatdamp og damprike atmosfærer dannet når jordlignende planeter gjennomgår akkresjon. Under akkresjonsprosessen, med overflatetemperaturer på flere tusen grader Kelvin (K), dannes og fordamper det et magmahav.
"Det du har er elementer som vanligvis finnes i bergarter i en dampatmosfære," sa Schaefer. “Ved temperaturer over 3 080 K er silisiummonoksidgass den viktigste arten i atmosfæren. Ved temperaturer under 3 080 K er natriumgass den viktigste arten. Dette er indikatorene på en jordlignende planet som dannes. ”
Ved slike rødglødende temperaturer i de siste stadiene av eksoplanetenes formasjon, bør signalet være distinkt, sa Fegley.
"Det bør være lett å oppdage fordi denne silisiummonoksydgassen lett kan observeres," med forskjellige typer teleskoper ved infrarøde og radiobølgelengder, sa Fegley.
Schaefer presenterte resultatene på det årlige møtet for Division of Planetary Sciences of the American Astronomical Society, som ble holdt 4-9 september i Cambridge, England. NASAs astrobiologiinstitutt og Origins-programmet støttet arbeidet.
Danner en maser
Steve Charnley, en kollega ved NASA AMES, foreslo at noe av lyset som ble avgitt av SiO-gass under akkresjonsprosessen, kunne danne en maser? Mikrobølgeovnsforsterkning ved stimulering av stråling. Mens en laser består av fotoner i det ultrafiolette eller synlige lysspekteret, er masere energipakker i mikrobølgebildet.
Schaefer forklarer: "Det du i utgangspunktet har, er en klump av silisiummonoksidgass, og noe av det begeistres til en tilstand som er høyere enn bakkenivået. Du har noe stråling som kommer inn og det banker mot disse silisiummonoksydmolekylene og de faller ned til en lavere tilstand.
“Ved å gjøre det, avgir den også et annet foton, så da har du i det minste et forplantningslys. Du ender opp med at denne veldig høye intensitetsbelysningen kommer ut av denne gassen. ”
I følge Schaefer skal lyset fra nydannende eksoplaneter være mulig å se.
"Det er naturlige lasere i solsystemet," sa hun. "Vi ser dem i atmosfærene til Mars og Venus, og også i noen pengemessige atmosfærer."
De siste månedene har astronomer rapportert jordlignende planeter med seks til syv ganger massen på jorden vår. Mens de ligner en jordisk planet som jord, har det ennå ikke vært en idiotsikker metode for påvisning. Spektraene til silisiummonoksid og natriumgass ville være indikasjonen på et magmahav på den astronomiske gjenstanden, og dermed en indikasjon på at det dannes en planet, sa Fegley.
Beregningene som Fegley og Schaefer brukte, gjelder også vår egen jord. Forskerne fant ut at i senere, kjøligere akkresjonsstadier (under 1500 K), er de viktigste gassene i den damprike atmosfæren vann, hydrogen, karbondioksid, karbon og nitrogen, hvor karbonet omdannes til metan når dampatmosfæren avkjøles.
Originalkilde: WUSTL News Release
