Przejdź do głównej zawartości

Modelowanie atmosfer egzoplanet

Wszystkie atomy i cząsteczki emitują charakterystyczne linie widmowe w całym spektrum, których szczegóły zależą od wewnętrznych struktur gatunku (np. wibracje i właściwości rotacyjne cząstek) oraz od tego, jak są wzbudzane przez ich środowisko. Pomiary jasności, względnego natężenia i kształtów umożliwiają astronomom odtworzenie większości podstawowych właściwości tych środowisk, w tym liczebności gatunków, temperatur, gęstości oraz ruchów. Aby jednak odnieść sukces, naukowcy muszą znać dokładną wartość temperatury, gęstości itp. Wpływają na pobudzenie każdego atomu lub cząsteczki, a następnie, w jaki sposób każdy gatunek emituje światło w odpowiedzi. Na przykład zderzenie cząsteczek tlenu i azotu wpłynie na cząsteczkę tlenu inaczej, niż podczas zderzenia z wodorem.


Astronomowie CfA opracowują i utrzymują bazę danych HITRAN (High Resolution Transmission), kompilację diagnostycznych parametrów spektroskopowych, która jest światowym standardem obliczania atmosferycznego promieniowania molekularnego od mikrofal przez ultrafioletowy obszar widma. HITRAN zyskał szczególne znaczenie w ostatnich latach dzięki odkryciu tysięcy egzoplanet i stale ulepszanej technologii wykrywania ich atmosfer i pomiaru ich składu. Jest powszechnie używany do modelowania atmosfer egzoplanet. Uważa się na przykład, że molekularna absorpcja tlenu stymulowana przez zderzenia między cząsteczkami tlenu jest ważnym biomarkerem na potencjalnie nadające się do zamieszkania egzoplanety, ale wykrycie tej cechy absorpcji nie wystarczy: jest wymagana interpretacja.

Astrofizycy CfA Tijs Karman, Iouli Gordon, Bob Kurucz, Larry Rothman i Kang Sun poprowadzili zespół współpracowników w zakresie aktualizacji HITRAN z wieloma podstawowymi właściwościami absorpcyjnymi cząsteczek potrzebnych do modelowania atmosfery egzoplanet. Kluczowe gatunki molekuł zawierają azot, tlen, metan, dwutlenek węgla i wodór. Parametry liczbowe zebrano z szerokiej kolekcji najnowszych prac laboratoryjnych i teoretycznych i włączono do bazy danych HITRAN po ich potwierdzeniu. Zaktualizowana kompilacja znacznie przyczynia się do zaspokojenia bieżących potrzeb, ale autorzy zauważają, że potrzebne są dodatkowa prace laboratoryjne i teoretyczne, aby uwzględnić inne efekty, na przykład wodę, a także odmiany izotopowe aktualnie włączonych gatunków.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:

Popularne posty z tego bloga

Wykryto największą eksplozję w historii Wszechświata

Naukowcy badający odległą gromadę galaktyk odkryli największą eksplozję obserwowaną we Wszechświecie od czasów Wielkiego Wybuchu.

Wybuch pochodził z supermasywnej czarnej dziury w centrum odległej o setki milionów lat świetlnych stąd galaktyki. W trakcie eksplozji zostało uwolnione pięć razy więcej energii, niż przy poprzednim ówczesnym najpotężniejszym wybuchu.
Astronomowie dokonali tego odkrycia przy użyciu danych z obserwatorium rentgenowskiego Chandra i XMM-Newton, a także danych radiowych z Murchison Widefield Array (MWA) w Australii i Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) w Indiach.
Ten potężny wybuch został wykryty w gromadzie galaktyk Ophiuchus, która znajduje się około 390 mln lat świetlnych stąd. Gromady galaktyk to największe struktury we Wszechświecie utrzymywane razem przez grawitację, zawierające tysiące pojedynczych galaktyk, ciemną materię i gorący gaz.
W centrum gromady Ophiuchus znajduje się duża galaktyka zawierająca supermasywną czarną dziurę. Naukowcy uważają, że źró…

Odkryto najbliższą znaną „olbrzymią planetę niemowlęcą”

Nowonarodzona masywna planeta znajduje się zaledwie 100 parseków od Ziemi.

Naukowcy odkryli nowonarodzoną masywną planetę bliższą Ziemi niż jakikolwiek tego typu obiekt w podobnym wieku. Olbrzymia niemowlęca planeta, nazwana 2MASS 1155-7919 b, znajduje się w asocjacji Epsilon Chamaeleontis i leży tylko około 330 lat świetlnych od naszego Układu Słonecznego.
„Ciemny, chłodny obiekt, który znaleźliśmy, jest bardzo młody i ma zaledwie 10 mas Jowisza, co oznacza, że prawdopodobnie patrzymy na planetę niemowlęcą, być może wciąż w fazie formowania się. Chociaż zostało odkrytych wiele innych planet podczas misji Kepler i innych podobnych, prawie wszystkie z nich są planetami ‘starymi’. Obiekt ten jest jednocześnie czwartym lub piątym przykładem planety olbrzymiej krążącej tak daleko od swojej gwiazdy macierzystej. Teoretycy usiłują wyjaśnić, w jaki sposób się tam uformowały lub jak tam dotarły” – powiedziała Annie Dickson-Vandervelde, główna autorka pracy.
Do odkrycia naukowcy wykorzystali dane…

Czy rozwiązano tajemnicę ekspansji Wszechświata?

Badacz z Uniwersytetu Genewskiego rozwiązał naukową kontrowersję dotyczącą tempa ekspansji Wszechświata, sugerując, że na dużą skalę nie jest ono całkowicie jednorodne.


Ziemia, Układ Słoneczny, cała Droga Mleczna i kilka tysięcy najbliższych nam galaktyk porusza się w ogromnym „bąblu” o średnicy 250 mln lat świetlnych, gdzie średnia gęstość materii jest o połowę mniejsza niż w pozostałej części Wszechświata. Taka jest hipoteza wysunięta przez fizyka teoretyka z Uniwersytetu Genewskiego (UNIGE) jako rozwiązanie zagadki, która od dziesięcioleci dzieli społeczność naukową: z jaką prędkością rozszerza się Wszechświat? Do tej pory co najmniej dwie niezależne metody obliczeniowe osiągnęły dwie wartości różniące się o około 10% z odchyleniem, które jest statystycznie nie do pogodzenia. Nowe podejście usuwa tę rozbieżność bez korzystania z „nowej fizyki”.
Wszechświat rozszerza się od czasu Wielkiego Wybuchu, który miał miejsce 13,8 mld lat temu – propozycja po raz pierwszy przedstawiona przez b…