Manglende molekyler i eksoplanet-atmosfærer

Pin
Send
Share
Send

Hver dag vågner jeg op og bla igennem titler og abstrakter af nylige artikler, der er sendt til arXiv. Hvor mange flere varme Jupitere vil du virkelig høre om? Hvis det er en pladesetter på en eller anden måde, læser jeg den. En anden måde, jeg vil være opmærksom på, er, hvis der er rapporter om detekteringer af spektroskopisk detektion af atmosfærens komponenter. Mens en knytnæve transiterende planeter har opdaget spektrallinjer, er de stadig ret sjældne, og nye opdagelser vil hjælpe med at begrænse vores forståelse af, hvordan planeter dannes.

Den hellige gral på dette felt ville være at opdage elementære underskrifter af molekyler, der ikke dannes naturligt og er karakteristiske for livet (som vi kender det). I 2008 annoncerede et papir den første detektion af CO2 i en eksoplanetatmosfære (den fra HD 189733b), som, selvom ikke udelukkende, er en af ​​sporingsmolekylerne for livet. Mens HD 189733b ikke er en kandidat til søgninger efter ET, var det stadig en bemærkelsesværdig først.

Så igen, måske ikke. En ny undersøgelse stiller tvivl om opdagelsen såvel som rapporten om forskellige molekyler i atmosfæren på en anden exoplanet.

Hidtil har der været to metoder, som astronomer har forsøgt at identificere molekylære arter i eksoplaneternes atmosfære. Den første er ved at bruge stjernelys, filtreret af planetens atmosfære for at søge efter spektrallinjer, der kun er til stede under transit. Problemet med denne metode er, at spredning af lyset for at detektere spektre svækker signalet, undertiden helt ned til det punkt, at det går tabt i systematisk støj fra selve teleskopet. Alternativet er at bruge fotometriske observationer, der ser på ændringen i lys i forskellige farveområder, for at karakterisere molekylerne. Da intervallerne alle er sammenklumpede, kan dette forbedre signalet, men dette er en relativt ny teknik, og statistisk metode til denne teknik er stadig ryster. Eftersom der kun kan bruges et filter ad gangen, skal observationer generelt tages på forskellige transitter, som tillader stjernens karakteristika at ændre sig på grund af stjerneplader.

2008-undersøgelsen af ​​Swain et al. der annoncerede tilstedeværelsen af ​​CO2 brugte den første af disse metoder. Deres problemer begyndte året efter, da en opfølgningsundersøgelse af Sing et al. kunne ikke gengive resultaterne. I deres papir udtalte Sing's team, ”Enten er planetens transmissionsspektrum varierende, eller resterende systematiske fejl plager stadig kanterne af Swain et al. spektrum.”

Den nye undersøgelse af Gibson, Pont og Aigrain (der arbejder fra universiteterne i Oxford og Exeter) antyder, at påstande fra Swains team var et resultat af sidstnævnte. De antyder, at signalet oversvømmes med mere støj end Swain et al. medregnet. Denne støj kommer fra selve teleskopet (i dette tilfælde Hubble, da disse observationer skulle være lavet af Jordens atmosfære, hvilket ville tilføje sin egen spektrale signatur). Specifikt rapporterer de, at da der er ændringer i selve detektorens tilstand, som ofte er svære at identificere og korrigere for, undervurderede Swains team fejlen, hvilket førte til en falsk positiv. Gibsons team var i stand til at gengive resultaterne ved hjælp af Swain's metode, men når de anvendte en mere komplet metode, der ikke antog, at detektoren kunne kalibreres så let ved hjælp af observationer af stjernen uden for transit og på forskellige Hubble-baner, estimeringen af fejlene steg betydeligt ved at oversvømme signalet, som Swain hævdede at have observeret.

Gibsons team gennemgik også sagen om påvisning af molekyler i atmosfæren på en ekstra solplanet omkring XO-1 (som Tinetti et al. Rapporterede at have fundet metan, vand og CO2). I begge tilfælde finder de igen, at detektioner af blev overvurderet, og evnen til at drille signal fra dataene var afhængig af tvivlsomme metoder.

Denne uge ser ud til at være en dårlig uge for dem, der håber at finde liv på planter uden for solenergi. Med denne artikel, der rejser tvivl om vores evne til at detektere molekyler i fjerne atmosfærer og den nylige forsigtighed ved påvisning af Gliese 581g, kan man bekymre sig om vores evne til at udforske disse nye grænser, men hvad dette virkelig understreger er behovet for at forfine vores teknikker og bliv ved med at se dybere. Dette har været en ærlig revurdering af den aktuelle videnstilstand, men hævder på ingen måde at begrænse vores fremtidige opdagelser. Derudover er det sådan, at videnskab fungerer; forskere gennemgår hinandens data og konklusioner. Så når man ser på den lyse side, fungerer videnskab, selvom det ikke nøjagtigt fortæller os, hvad vi gerne vil høre.

Pin
Send
Share
Send