Ученые воссоздали атмосферу туманных экзопланет в своей лаборатории

Москва, 22:13, 13 Мар 2018, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Первые планеты за пределами нашей собственной Солнечной системы, были обнаружены в 1992 году, и с тех пор астрономы каталогизировали более 3700 из них по звездам во всей Галактике и даже за ее пределами. В последнее десятилетие мы фактически начали «видеть» некоторые экзопланеты через различные технологии обработки изображений, раскрывающей красочные облака и дымки. Проблема в том, что наш опыт в чужеродной атмосфере ничтожно мал, и мы не знаем, что представляют собой эти дымки. Вот почему в новом исследовании ученые воссоздали атмосферу чуждых миров в лаборатории, получив образец для понимания этих туманных миров.

Согласно пресс-релизу BBC, наши современные телескопы могут дать достаточно приличное представление о некоторых планетах, где мы можем использовать спектрометрию для определения основных элементов в их атмосферах. Но когда дело доходит до туманной атмосферы, наши инструменты терпят неудачу. Вот почему исследователи из Университета Джона Хопкинса решили попробовать и имитировать эти атмосферы, чтобы лучше понять их.

Команда ученых сначала создала компьютерные модели различных атмосфер, которые могут быть возможны на двух общих классов планет, называемых суперземлями и мини-нептунами, ни одна из которых не существует в нашей домашней Солнечной системе. Объединяя различные соотношения углекислого газа, водорода и газообразной воды с гелием, окисью углерода, метаном и азотом и моделируя, что происходит с этими комбинациями в трех вариантах температур, они воссоздали возможные атмосферы 9 туманных планет.

Затем команда сгенерировали различные атмосферы в лаборатории, пропуская эти газы в плазменную камеру, чтобы имитировать их взаимодействия с солнечным ветром, который реагирует с газами в атмосфере, создавая частицы дымки. Некоторые из реакций были довольно красочными, оливково-зеленых и фиолетовых оттенков. Исследователи собрали атмосферные частицы, осажденные на кварцевых пластинках, в течение трех дней. Исследование появилось в журнале Nature Astronomy.

В отличие от облаков, которые постоянно рассеиваются и изменяются, дымка является скорее односторонним процессом. Как дымка, так и облака состоят из частиц, взвешенных в атмосфере, но частицы дымки накапливаются в атмосфере, где они могут рассеивать свет и влиять на температуру.

Следующий шаг — проанализировать частицы дымки, созданные в камере, чтобы понять, как они могут взаимодействовать со светом и влиять на температуру планеты. Эксперимент применим не только к экзопланетам. Это может также дать нам некоторое представление о наших туманных соседях, таких как Титан, луна Сатурна, которая является кандидатом на поддержку жизни. Исследование, проведенное в 2013 году на основе данных космического аппарата Кассини, показало, что туман Титана был получен полициклическими ароматическими углеводородами, теми же веществами, которые создают дымку от выхлопа автомобиля здесь, на Земле. Исследование могло помочь исследователям понять, как туман Титана воздействует на эту луну и влияет на возможность жизни в туманном мире.

В то время, как изображения экзопланет еще довольно редки, некоторая информация о составе туманных атмосфер будет полезна. В 2019 году планируется запустить космический телескоп James Webb и получать более яркие проблески экзопланет, а в 2020-м стартует новое поколение наземных телескопов, в виде Giant Magellan Telescope.