*** image *** Astronomer på udkig efter jordlignende planeter i andre solsystemer? eksoplaneter? har nu en ny feltguide takket være jord- og planetariske forskere ved Washington University i St. Louis.
Bruce Fegley, Ph.D., Washington University-professor i jord- og planetvidenskab i Arts & Sciences, og Laura Schaefer, laboratorieassistent, har brugt termokemiske ligevægtsberegninger til at modellere kemi af silikatdamp og damprige atmosfærer dannet når jordlignende planeter gennemgår akkretion. Under akkretionsprocessen, med overfladetemperaturer på flere tusinde grader Kelvin (K), dannes og fordamper et magmahav.
”Hvad du har, er elementer, der typisk findes i klipper i en dampatmosfære,” sagde Schaefer. ”Ved temperaturer over 3.080 K er siliciummonoxidgas den vigtigste art i atmosfæren. Ved temperaturer under 3.080 K er natriumgas den vigtigste art. Dette er indikatorerne for en jordlignende planet, der dannes. ”
Ved sådanne rødvarmede temperaturer i de sidstnævnte stadier af exoplanetenes dannelse, skal signalet være adskilt, sagde Fegley.
"Det skal være let at registrere, fordi denne siliciummonoxidgas let kan observeres," med forskellige typer teleskoper ved infrarøde og radiobølgelængder, sagde Fegley.
Schaefer præsenterede resultaterne på det årlige møde i Division of Planetary Sciences of the American Astronomical Society, der blev afholdt 4-9 september i Cambridge, England. NASA Astrobiology Institute og Origins-programmet støttede arbejdet.
Danner en maser
Steve Charnley, en kollega ved NASA AMES, foreslog, at noget af det lys, der udsendes af SiO-gas under akkretionsprocessen, kunne danne en maser? Mikrobølgeforstærkning ved stimulering emission af stråling. Mens en laser består af fotoner i det ultraviolette eller synlige lysspektrum, er masere energipakker i mikrobølgebilledet.
Schaefer forklarer: ”Hvad du dybest set har, er en klump af siliciummonoxidgas, og noget af det er ophidset til en tilstand, der er højere end jordniveauet. Du har noget stråling der kommer ind, og det banker mod disse siliciummonoxidmolekyler, og de falder ned til en lavere tilstand.
”Ved at gøre det udsender den også en anden foton, så du har i det væsentlige et forplantningslys. Du ender med at denne virkelig meget høje intensitetsbelysning kommer ud af denne gas. ”
Ifølge Schaefer skulle lyset fra nydannende eksoplaneter være muligt at se.
”Der er naturlige lasere i solsystemet,” sagde hun. ”Vi ser dem i atmosfærerne i Mars og Venus, og også i nogle kometære atmosfærer.”
I de seneste måneder har astronomer rapporteret jordlignende planeter med seks til syv gange massen af vores jord. Mens de ligner en jordisk planet som jorden, har der endnu ikke været en idiotsikker metode til detektion. Spektrene af siliciummonoxid og natriumgas ville være indikationen på et magmahav på det astronomiske objekt, og dermed en indikation, som en planet dannes, sagde Fegley.
De beregninger, som Fegley og Schaefer anvendte, gælder også for vores egen jord. Forskerne fandt ud af, at de vigtigste gasser i den damprige atmosfære i senere, køligere stadier af tiltrædelse (under 1.500 K) er vand, brint, kuldioxid, kulstof og nitrogen, hvor carbonet omdannes til metan, når dampatmosfæren afkøles.
Original kilde: WUSTL nyhedsmeddelelse
