Uzak bir dış gezegenin atmosfer basıncını ölçmek göz korkutucu bir görev gibi görünebilir, ancak Washington Üniversitesi'ndeki gökbilimciler şimdi bunu yapmak için yeni bir teknik geliştirdiler.
Dış gezegen keşifleri ilk kez başladığında, gökbilimciler yaşanabilir bölgede gezegenlerin bulunmasına vurgu yaptılar - suyun ne donup ne de kaynadığı bir yıldızın etrafındaki bant. Ancak dış gezegenlerin çevresini ve yaşanabilirliğini karakterize etmek, yalnızca gezegenin yüzey sıcaklığına bağlı değildir.
Atmosfer basıncı, dış gezegenlerin yüzeyinin muhtemelen sıvı su tutup tutmayacağını ölçmek için önemlidir. Yüksek irtifada kamp yapmayı bilen herkes, baskının suyun kaynama noktasını nasıl etkilediğini iyi anlamalıdır.
Bir doktora adayı olan Amit Misra tarafından geliştirilen yöntem, bir gezegenin atmosferinde yüksek basınç ve yoğunluklarda oluşma eğiliminde olan - sadece serbestçe yüzen “monomerler” ile karıştırılmayacak olan “dimerleri” - bağlanmış molekül çiftlerini izole etmeyi içerir moleküller. Birçok dimer türü olsa da, araştırma ekibi sadece geçici olarak hidrojen bağıyla birbirine bağlanan oksijen moleküllerine odaklandı.
Dış gezegen, ana yıldızın önüne geçtiğinde, dış gezegen atmosferindeki dimerleri dolaylı olarak tespit edebiliriz. Yıldızın ışığı gezegenin atmosferinin ince bir katmanından geçerken, dimerler belirli dalga boylarını emer. Yıldız ışığı Dünya'ya ulaştığında, dimerlerin kimyasal parmak izleri ile basılmıştır.
Dimerler ışığı moleküllerin dönme hareketi nedeniyle tipik olarak dört pik olan ayırt edici bir düzende emer. Ancak absorpsiyon miktarı atmosfer basıncına ve yoğunluğuna bağlı olarak değişebilir. Bu fark, dimerlerde monomerlere göre çok daha belirgindir ve astronomların bu iki imzanın oranına dayanarak atmosfer basıncı hakkında ek bilgi edinmesine izin verir.
Dünya atmosferinde geçen yıl kadar erken bir zamanda su dimerleri tespit edilirken, yakında çevrimiçi olacak güçlü teleskoplar gökbilimcilerin uzak gezegenleri gözlemlemede bu yöntemi kullanmalarını sağlayabilir. Ekip, böyle bir tespit için James Webb Uzay Teleskobu kullanma olasılığını analiz etti ve zorlayıcı ama mümkün buldu.
Bir dış gezegen atmosferindeki dimerleri tespit etmek, sadece atmosfer basıncını ve dolayısıyla yüzeydeki suyun durumunu değerlendirmemize yardımcı olmaz, aynı zamanda diğer biyo-imza belirteçlerini de değerlendirir. Oksijen doğrudan fotosenteze bağlıdır ve düzenli olarak algler veya diğer bitkiler tarafından üretilmedikçe dış gezegen atmosferinde bol miktarda bulunmayacaktır.
“İyi bir hedef gezegen bulursak ve önümüzdeki 10 ila 15 yıl içinde mümkün olabilecek bu dimer moleküllerini tespit edebiliyorsanız, bu size sadece baskı hakkında bir şey söylemekle kalmaz, aynı zamanda size o gezegende yaşam olduğunu söyler , ”Dedi Misra bir basın açıklamasında.
Bildiri Astrobiyoloji Şubat sayısında yayınlanmıştır ve buradan indirilebilir.
