Forskare vid NASA: s Jet Propulsion Laboratory (JPL) i Kalifornien har utvecklat ett enkelt nytt recept för att baka ugnsfria främmande atmosfärer - och du kan följa med hemma, tack vare en praktisk studie publicerad 29 januari i The Astrophysical Journal.
Allt du behöver är en bägare med vätgas, en nypa kolmonoxid och en ugn inställd på 2 200 grader Fahrenheit (1 200 grader Celsius). Belägg blandningen fritt med ultraviolett strålning och grädda sedan i 200 timmar. Altfiol! Du har nu din helt egen exoplanetatmosfär, redo för analys. (Snälla ät inte den främmande atmosfären.)
Varför gick NASA med hela Betty Crocker i det yttre rymden? Byrån försökte lösa ett pussel om en klass exoplaneter kända som heta Jupiters - gasjättar som sitter så nära sina värdsolar att de kasta igenom en fullständig bana på mindre än 10 jorddagar.
Som du antagligen kan intuita från namnet brinner heta Jupiters - ofta når de temperaturer på ungefär 1 000 till 5 000 F (530 till 2 800 C), säger JPL-teamet i ett uttalande. De bombarderas också av ultraviolett (UV) strålning från deras närliggande sol.
Detta extrema levande arrangemang gör heta Jupiters ljusare än många exoplaneter och lättare att studera i djupet. En handfull av de tusentals kända exoplaneterna passar i denna kategori och till skillnad från de flesta planeter utanför vårt solsystem kan astronomer ofta känna igen en het Jupiter genom att avbilda deras atmosfärer i olika våglängder av ljus. Dessa atmosfärer tenderar att vara mycket disiga, även i höga höjder och i lågtrycksregioner där moln troligen inte kan bildas.
NASA-JPL-teamet ville veta varför. Så teammedlemmarna försökte skapa sin egen heta Jupiter-atmosfär i labbet med en mycket, mycket stark ugn.
Tidigare arbete, som denna studie från 2016 i tidskriften Space Science Reviews, har föreslagit att heta Jupiter-atmosfärer sannolikt innehåller massor av vätgas (den mest rikliga molekylen i universum) och lite kolmonoxid (CO). Så laget gjorde en vätetung blandning med en nypa av 0,3 procent CO och upphettade den till olika temperaturer och toppade till 2,240 ° C.
Att helt enkelt värma upp den här uppstämda atmosfären lyckades inte skapa den önskade disen. Att bada blandningen i UV-strålning gjorde det dock. Efter mer än en veckas strålningsexponering i ugnen utvecklade ersatzatmosfären äntligen ett hölje av aerosoler - fasta partiklar upphängda i gas, som dimma som hänger över en stadshorisont. Och som producerade diset de letade efter.
"Detta resultat förändrar sättet vi tolkar de disiga heta Jupiter-atmosfärerna", säger huvudförfattaren och JPL-forskaren Benjamin Fleury i uttalandet. "Framöver vill vi studera egenskaperna hos dessa aerosoler ... hur de bildas, hur de absorberar ljus och hur de svarar på förändringar i miljön."
Denna studie ger de första bevisen på att strålning spelar en nyckelroll för att skapa hålskalet runt heta Jupiters. De strålningsdrivna reaktionerna i JPLs ugn gav också spårmängder vatten och koldioxid, vilket ger astronomer några ledtrådar att leta efter när de söker universum efter dessa rejäl exoplaneter.
