Forskere ved NASAs Jet Propulsion Laboratory (JPL) i California har utviklet en enkel ny oppskrift for å bake ovnsfriske fremmede atmosfærer - og du kan følge med hjemme, takket være en hendig studie publisert 29. januar i The Astrophysical Journal.
Alt du trenger er et beger med hydrogengass, en klype karbonmonoksid og en ovn satt til 2200 grader Fahrenheit (1200 grader celsius). Belegg blandingen fritt med ultrafiolett stråling, og stek deretter i 200 timer. Bratsj! Du har nå din helt egen eksoplanettatmosfære, klar for analyse. (Ikke spis den fremmede atmosfæren.)
Hvorfor gikk NASA med hele Betty Crocker i det ytre rom? Byrået prøvde å løse et puslespill om en klasse eksoplaneter kjent som hete Jupiters - gassgiganter som sitter så nær vertssolene deres at de kjørte gjennom en fullstendig bane på mindre enn 10 jorddager.
Som du sannsynligvis kan intuitere fra navnet, svir hotte Jupiters - ofte når de temperaturer på omtrent 1 000 til 5 000 F (530 til 2800 C), sa JPL-teamet i en uttalelse. De er også bombardert av ultrafiolett (UV) stråling fra sin nærliggende sol.
Denne ekstreme boformen gjør varme Jupiters lysere enn mange eksoplaneter og enklere å studere i dybden. En håndfull av de tusenvis av kjente eksoplaneter passer i denne kategorien, og i motsetning til de fleste av planetene utover solsystemet vårt, kan astronomer ofte kjenne igjen en varm Jupiter ved å avbilde atmosfærene sine i forskjellige bølgelengder av lys. Disse atmosfærene har en tendens til å være veldig disige, selv i store høyder og i regioner med lavt trykk hvor skyer sannsynligvis ikke kan danne seg.
NASA-JPL-teamet ønsket å vite hvorfor. Så teammedlemmene prøvde å lage sin egen varme Jupiter-atmosfære i laboratoriet ved hjelp av en veldig, veldig sterk ovn.
Tidligere arbeid, som denne 2016-studien i tidsskriftet Space Science Reviews, har antydet at varme Jupiter-atmosfærer sannsynligvis inneholder mye hydrogengass (det mest tallrike molekylet i universet) og litt karbonmonoksid (CO). Så laget laget en hydrogentung blanding med en klype på 0,3 prosent CO og oppvarmet den til forskjellige temperaturer, og nådde en topp på 2230 ° C.
Bare å varme opp denne oppblåste atmosfæren klarte ikke å produsere ønsket dis. Å bade blandingen i UV-stråling gjorde det imidlertid. Etter mer enn en ukes stråleeksponering i ovnen, utviklet ersatz-atmosfæren til slutt et hylle av aerosoler - faste partikler som er suspendert i gass, som tåke som henger over en skyline. Og det produserte diset de lette etter.
"Dette resultatet endrer måten vi tolker de disige, varme Jupiter-atmosfærene," sa forfatteren til hovedstudien og JPL-forskeren Benjamin Fleury i uttalelsen. "Fremover vil vi studere egenskapene til disse aerosolene ... hvordan de dannes, hvordan de absorberer lys og hvordan de reagerer på endringer i miljøet."
Denne studien gir det første beviset for at stråling spiller en nøkkelrolle i å lage skallet av dis rundt varme Jupiters. De strålingsdrevne reaksjonene i JPLs ovn produserte også spormengder vann og karbondioksid, noe som gir astronomene noen flere ledetråder å se etter når de skanner universet etter disse heftige eksoplaneter.
