Jak możemy wykryć wodę na egzoplanetach podobnych do Marsa?

Według danych Curiosity pył Marsa zawiera około 2% masy wody

Nie zostało to wcześniej wykryte, więc wrażenie, że mieliśmy niesamowicie suchą Marsa, może wymagać zmiany. Okej, nadal jest bardzo sucha, ale potencjalnie jest możliwa do wydobycia woda w ilościach używanych przez kolonistów.

Ale tego rodzaju rzeczy dobrze byłoby odkryć przed wyjazdem na inną planetę, więc jak możemy wykryć tego rodzaju rzeczy bez wychodzenia na powierzchnię i podgrzewania lokalnego brudu?

Trudno byłoby wykryć wodę na wagę w pyle innej planety z taką dokładnością, jak w przypadku gleby marsjańskiej.

Jednak powiedziawszy to, istnieje kilka sposobów na wykrycie obecności wody, a zgodnie z „60 miliardami obcych planet może wspierać życie, badanie sugeruje” (Gannon, 2013), wykrycie obecności chmur .

Aby potwierdzić, że chmury są chmurami wodnymi, a nie parami żelaza itp., Zgodnie z artykułem internetowym „Polowanie na wodę na egzoPlanetach” ( pogrubiona kopalnia),

Korzystając z bardzo dużego teleskopu ESO (VLT), zespół astronomów był w stanie wykryć charakterystyczny widmowy odcisk palca cząsteczek wody w atmosferze planety na orbicie wokół innej gwiazdy . Odkrycie popiera nową technikę, która pozwoli astronomom efektywnie szukać wody na setkach światów bez potrzeby korzystania z teleskopów kosmicznych.

Jak możemy wykryć wodę ... bez wychodzenia na powierzchnię i podgrzewania lokalnego brudu?

Kosmiczny Teleskop Hubble'a może wykryć wodę z odległości 111 lat świetlnych na planecie K2-18b . Widmo jest wykrywane, gdy planeta przechodzi przed swoim słońcem, wyniki są analizowane w celu ustalenia składu.

NASA Goddard: „ Hubble Finds Water Vapor On Distant Exoplanet ”, wideo wydane 11 września 2019 r.

Zobacz także ten artykuł: „ Para wodna w atmosferze ośmio-ziemskiej planety K2-18 b o strefie zamieszkiwania ” (11 września 2019 r.), Autor: Angelos Tsiaras, Ingo P. Waldmann, Giovanna Tinetti, Jonathan Tennyson i Sergey N. Jurczenko:

„... Zgłaszamy tutaj wykrycie spektroskopowej sygnatury wody w atmosferze K2-18 b - planety ośmiu mas Ziemi w strefie zamieszkiwalnej karła M - z dużą pewnością statystyczną (wykrywalność atmosferyczna Indeks  = 5,0, ~ 3,6σ (ref. )). Ponadto uzyskana średnia masa cząsteczkowa sugeruje atmosferę nadal zawierającą trochę wodoru. Obserwacje zostały zarejestrowane za pomocą Teleskopu Kosmicznego Hubble'a / Kamery Wide Field 3 i przeanalizowane za pomocą naszych dedykowanych, publicznie dostępnych algorytmów .$[7]$$[5]$$[8,9]$$[5,9]$

...$\require{\mhchem}$

Oznacza to pierwszą atmosferę wykrytą wokół super-Ziemi w strefie nadającej się do życia z tak wysokim poziomem pewności. Chociaż przypadek wydaje się być najbardziej korzystny, preferencja ta nie jest istotna statystycznie. Jeśli chodzi o skład, modele pobierania potwierdzają obecność pary wodnej w atmosferze K2-18b we wszystkich badanych przypadkach o dużym znaczeniu statystycznym. Nie można jednak ograniczyć jego liczebności ani średniej masy cząsteczkowej atmosfery. W przypadku stwierdziliśmy, że obfitość wynosi między 50% a 20%, podczas gdy w pozostałych dwóch przypadkach wynosiła od 0,01% do 12,5 % Średnia atmosferyczna masa cząsteczkowa może wynosić od 5,8 AMU do 11,5 AMU$\ce{H2O}\ce{+H2-He}$$\ce{H2O}\ce{+H2-He}$$\ce{H2O}$$\ce{H2O}\ce{+H2-He}$Sprawa oraz między 2,3 a 7,8 AMU w pozostałych przypadkach. Wyniki te wskazują, że nadal jest znaczna część atmosfery z . "$\ce{H2-He}$

Grafika ze strony 2:

_{Ryc. 2 | Modele najlepiej dopasowane do trzech różnych testowanych scenariuszy. Chmura atmosferze wolnej zawierające tylko H O i H -On (niebieski), chmura wolne atmosfera zawierająca H 0 H -On i N (pomarańczowy) i słabe atmosfera zawierająca tylko H2O i H2-HE (Zielony). Top: tylko najlepiej dopasowane modele. Dół: zakresy niepewności 1 i 2 .$_2$2 2 2 2 σ σ$_2$$_2$$_2$$_2$$\sigma$$\sigma$}

[5]Tsiaras, A. i in. Badanie populacyjne egzoplanet gazowych. Astron. J. 155, 156 (2018).

[7]Montet, BT i in. Gwiezdne i planetarne właściwości kandydatów do kampanii K2 1 oraz walidacja 17 planet, w tym planety otrzymującej nasłonecznienie podobne do Ziemi. Astrofizy. J. 809,25 (2015).

[8]Benneke, B. & Seager, S. Jak odróżnić zachmurzone mini-Neptuny od zdominowanych przez wodę / lotne super-Ziemi. Astrofizy. J. 778, 153 (2013).

[9]Waldmann, IP i in. Tau-REx I: kod pobierania nowej generacji dla atmosfery egzoplanetarnej. Astrofizy. J. 802, 107 (2015).