Chybějící molekuly v exoplanetových atmosférách

Pin
Send
Share
Send

Každý den se probouzím a listuji tituly a souhrny posledních článků zveřejněných v arXiv. O kolik dalších horkých Jupiterů opravdu chcete slyšet? Pokud je to nějakým způsobem nastavovač záznamů, přečtu si to. Jiným způsobem budu věnovat pozornost, pokud existují zprávy o detekcích spektroskopické detekce složek atmosféry. I když v hrstce tranzitujících planet byly objeveny spektrální linie, stále jsou velmi vzácné a nové objevy pomohou omezit naše chápání toho, jak se planety tvoří.

Svatým grálem v této oblasti by bylo objevit elementární podpisy molekul, které se přirozeně netvoří a jsou charakteristické pro život (jak jej známe). V roce 2008 dokument oznámil první detekci CO2 v exoplanetové atmosféře (HD 189733b), která, i když ne výlučně, je jednou ze stopovacích molekul pro život. Zatímco HD 189733b není kandidátem na hledání ET, stále to byl pozoruhodný první.

Pak znovu, možná ne. Nová studie zpochybňuje objev a zprávy o různých molekulách v atmosféře jiného exoplanetu.

Doposud existovaly dvě metody, kterými se astronomové pokoušejí identifikovat molekulární druhy v atmosféře exoplanet. První je pomocí hvězdného světla, filtrovaného atmosférou planety k vyhledávání spektrálních čar, které jsou přítomny pouze během přepravy. Obtížnost této metody spočívá v tom, že rozptyl světla pro detekci spektra oslabuje signál, někdy až do samého bodu, že se ztrácí v systematickém šumu samotného dalekohledu. Alternativou je charakterizovat molekuly pomocí fotometrických pozorování, která se dívají na změnu světla v různých barevných rozsazích. Protože rozsahy jsou všechny spojeny dohromady, může to zlepšit signál, ale jedná se o relativně novou techniku ​​a statistická metodologie pro tuto techniku ​​je stále nejistá. Navíc, protože najednou lze použít pouze jeden filtr, pozorování musí být obecně prováděna na různých průchodech, které umožňují, aby se vlastnosti hvězdy změnily v důsledku hvězdných skvrn.

Studie z roku 2008 od Swain et al. který oznámil přítomnost CO2 použil první z těchto metod. Jejich potíže začaly následující rok, když následná studie Singa et al. výsledky se nepodařilo reprodukovat. Ve svém příspěvku Singův tým uvedl: „Buď je transmisní spektrum planety variabilní, nebo zbytkové systematické chyby stále postihují okraje Swain et al. spektrum."

Nová studie, kterou provedli Gibson, Pont a Aigrain (pracující z Oxfordských a Exeterských univerzit), naznačuje, že nároky Swainova týmu byly výsledkem druhé. Naznačují, že signál je zaplaven větším šumem než Swain et al. započítal. Tento hluk pochází ze samotného dalekohledu (v tomto případě Hubble, protože tato pozorování by musela být vytvořena ze zemské atmosféry, která by přidala svůj vlastní spektrální podpis). Konkrétně uvádějí, že jelikož došlo ke změnám ve stavu samotného detektoru, které je často obtížné identifikovat a opravit, Swainův tým chybu podcenil, což vedlo k falešně pozitivní. Gibsonův tým dokázal reprodukovat výsledky pomocí Swainovy ​​metody, ale když použili úplnější metodu, která nepředpokládala, že by detektor mohl být tak snadno kalibrován pomocí pozorování hvězdy mimo tranzit a na různých Hubbleových drahách, odhad chyb se významně zvýšil a zaplavil signál, který Swain prohlásil za pozorovaný.

Gibsonův tým také přezkoumal případ detekce molekul v atmosféře extra sluneční planety kolem XO-1 (na které Tinetti et al. Uvedli, že našel metan, vodu a CO)2). V obou případech znovu zjistili, že detekce byly nadhodnoceny a schopnost dráždit signál z dat byla závislá na pochybných metodách.

Tento týden se zdá být špatným týdnem pro ty, kteří doufají, že najdou život na extra-solárních planetách. S tímto článkem se zpochybňují naše schopnosti detekovat molekuly ve vzdálené atmosféře a nedávná opatrnost při detekci Gliese 581g, člověk by si mohl dělat starosti s naší schopností prozkoumat tyto nové hranice, ale to, co to opravdu podtrhuje, je potřeba zdokonalit naše techniky a stále se dívejte hlouběji. Toto bylo upřímné přehodnocení současného stavu znalostí, ale v žádném případě to neznamená, že omezuje naše budoucí objevy. Navíc takto funguje věda; vědci si navzájem přezkoumávají data a závěry. Při pohledu na světlou stránku tedy věda funguje, i když nám to přesně neříká, co bychom chtěli slyšet.

Pin
Send
Share
Send