*** image *** Astronomer letar efter jordliknande planeter i andra solsystem? exoplaneter? har nu en ny fältguide tack vare jord- och planetforskare vid Washington University i St. Louis.
Bruce Fegley, Ph.D., Washington University professor i jord- och planetarvetenskap i Arts & Sciences, och Laura Schaefer, laboratorieassistent, har använt termokemiska jämviktsberäkningar för att modellera kemi av silikatånga och ångrika atmosfärer som bildades när jordliknande planeter genomgår anslutning. Under accretionsprocessen, med yttemperaturer på flera tusen grader Kelvin (K), bildas och förångas ett magmahav.
"Det du har är element som vanligtvis finns i stenar i en ångatmosfär," sa Schaefer. ”Vid temperaturer över 3 080 K är kiselmonoxidgas den viktigaste arten i atmosfären. Vid temperaturer under 3 080 K är natriumgas den viktigaste arten. Dessa är indikatorerna på en jordliknande planet som bildar sig. ”
Vid sådana röd heta temperaturer under de senare stadierna av exoplaneternas bildning, bör signalen vara distinkt, sade Fegley.
"Det borde vara lätt att upptäcka eftersom denna kiselmonoxidgas lätt kan observeras," med olika typer av teleskop vid infraröda och radiovåglängder, sade Fegley.
Schaefer presenterade resultaten vid det årliga mötet för Division of Planetary Sciences of the American Astronomical Society, som hölls 4-9 september i Cambridge, England. NASAs astrobiologiska institut och Origins-programmet stödde arbetet.
Bildar en maser
Steve Charnley, en kollega på NASA AMES, föreslog att en del av det ljus som släppts ut av SiO-gas under ackretionsprocessen kan bilda en maser? Mikrovågsförstärkning genom stimulering av strålning. Medan en laser består av fotoner i det ultravioletta eller synliga ljusspektrumet, är masers energipaket i mikrovågsbilden.
Schaefer förklarar: ”Vad du egentligen har är en klump kiselmonoxidgas, och en del av den är upphetsad till ett tillstånd som är högre än marknivån. Du har lite strålning som kommer in och det slår mot dessa kiselmonoxidmolekyler och de faller ner till ett lägre tillstånd.
”Genom att göra det avger den också en annan foton, så då har du i huvudsak ett förökande ljus. Du slutar med att denna riktigt mycket högintensiva belysning kommer ut ur denna gas. ”
Enligt Schaefer borde ljuset från nybildande exoplaneter vara möjligt att se.
"Det finns naturliga lasrar i solsystemet," sade hon. "Vi ser dem i atmosfärerna i Mars och Venus, och även i vissa ekonomiska atmosfärer."
Under de senaste månaderna har astronomer rapporterat jordliknande planeter med sex till sju gånger massan på vår jord. Medan de liknar en markplanet som jord, har det ännu inte funnits en idiotsäker metod för upptäckt. Spektra av kiselmonoxid och natriumgas skulle vara indikationen på ett magmahav på det astronomiska objektet, och därmed en indikation som en planet bildar, sade Fegley.
Beräkningarna som Fegley och Schaefer använde gäller också för vår egen jord. Forskarna fann att under senare, kallare stadier av tillträde (under 1 500 K), är de viktigaste gaserna i den ångrika atmosfären vatten, väte, koldioxid, kol och kväve, med kolet som omvandlas till metan när ångatmosfären svalnar.
Ursprungskälla: WUSTL News Release
