Forskere ved NASAs Jet Propulsion Laboratory (JPL) i Californien har udviklet en simpel ny opskrift på bagning af ovnfriske fremmede atmosfærer - og du kan følge med hjemme, takket være en praktisk undersøgelse, der blev offentliggjort 29. januar i The Astrophysical Journal.
Alt hvad du behøver er et bæger af brintgas, en kniv af kulilte og en ovn indstillet til 2.200 grader Fahrenheit (1.200 grader celsius). Overtræk blandingen frigørende med ultraviolet stråling og bag den derefter i 200 timer. Viola! Du har nu din helt egen exoplanet-atmosfære, klar til analyse. (Spis venligst ikke den fremmede atmosfære.)
Hvorfor gik NASA alle Betty Crocker ud i det ydre rum? Agenturet forsøgte at løse et puslespil om en klasse af exoplaneter kendt som varme Jupiters - gasgiganter, der sidder så tæt på deres værtsol, at de kaster gennem en komplet bane på mindre end 10 jorddage.
Som du sandsynligvis kan intuitere fra navnet, brændte varme Jupiters - ofte når de temperaturer på ca. 1.000 til 5.000 F (530 til 2.800 C), sagde JPL-teamet i en erklæring. De er også bombarderet med ultraviolet (UV) stråling fra deres nærliggende sol.
Dette ekstreme opholdsarrangement gør varme Jupiters lysere end mange eksoplaneter og lettere at studere i dybden. En håndfuld af de tusinder af kendte exoplaneter passer i denne kategori, og i modsætning til de fleste af planeterne ud over vores solsystem, kan astronomer ofte genkende en varm Jupiter ved at afbilde deres atmosfærer i forskellige bølgelængder af lys. Disse atmosfærer har en tendens til at være meget uklar, selv i store højder og i regioner med lavt tryk, hvor skyer sandsynligvis ikke kunne dannes.
NASA JPL-teamet ville vide hvorfor. Så teammedlemmerne forsøgte at skabe deres egen varme Jupiter-atmosfære i laboratoriet ved hjælp af en meget, meget stærk ovn.
Tidligere arbejde, såsom denne 2016-undersøgelse i tidsskriftet Space Science Reviews, har antydet, at varme Jupiter-atmosfærer sandsynligvis indeholder masser af brintgas (det mest rigelige molekyle i universet) og en smule kulilte (CO). Så teamet lavede en hydrogentung blanding med en knivspænding på 0,3 procent CO og opvarmede den til forskellige temperaturer og toppede ved 2230 ° C.
Opvarmning af denne bootlegged atmosfære kunne ikke give den ønskede dis. Det bad dog blandingen i UV-stråling. Efter mere end en uges udsættelse for stråling i ovnen udviklede ersatz-atmosfæren endelig et hyl af aerosoler - faste partikler ophængt i gas, som tåge hængende over en byens skyline. Og det producerede diset, de ledte efter.
"Dette resultat ændrer den måde, vi tolker de disige, varme Jupiter-atmosfærer på," sagde hovedundersøgelsesforfatter og JPL-forsker Benjamin Fleury i erklæringen. "Fremover vil vi undersøge egenskaberne ved disse aerosoler ... hvordan de dannes, hvordan de optager lys og hvordan de reagerer på ændringer i miljøet."
Denne undersøgelse giver det første bevis for, at stråling spiller en nøglerolle i udformningen af skaller af tåge omkring varme Jupiters. De strålingsdrevne reaktioner i JPLs ovn producerede også spormængder vand og kuldioxid, hvilket giver astronomer et par flere ledetråder at se efter, når de scannede universet efter disse heftige exoplaneter.
