science >> Wetenschap >  >> Astronomie

EXPRES kijkt naar de lucht van een verzengende, verre planeet

De planeet MASCARA-2 b, een Jupiter-achtige gasreus op ongeveer 2,68 biljard mijl van de aarde. Krediet:Sam Cabot

Dankzij Yale-technologie kunnen astronomen de atmosfeer van een verre planeet van dichterbij bekijken, waar het zo heet is dat de lucht verdampte metalen bevat.

De planeet, MASCARA-2 b, is 140 parsec van de aarde verwijderd - of ongeveer 2,68 biljard mijl. Het is een gasreus, zoals Jupiter. Echter, zijn baan is 100 keer dichter bij zijn ster dan de baan van Jupiter bij onze zon is.

De atmosfeer van MASCARA-2 b bereikt temperaturen van meer dan 3, 140 graden Fahrenheit, waardoor het aan het uiterste einde van een klasse planeten staat die bekend staat als hete Jupiters. Astronomen zijn zeer geïnteresseerd in hete Jupiters omdat hun bestaan ​​tot 25 jaar geleden onbekend was en ze mogelijk nieuwe informatie bieden over de vorming van planetenstelsels.

"Hete Jupiters bieden de beste laboratoria voor het ontwikkelen van analysetechnieken die op een dag zullen worden gebruikt om te zoeken naar biosignaturen op potentieel bewoonbare werelden, " zei Yale-astronoom Debra Fischer, de Eugene Higgins Professor of Astronomy en co-auteur van een nieuwe studie die is geaccepteerd door het tijdschrift Astronomie en astrofysica .

Fischer is de leidende kracht achter het instrument dat de ontdekking mogelijk maakte:de Extreme PREcision Spectrometer (EXPRES), die werd gebouwd in Yale en geïnstalleerd op de 4,3-meter Lowell Discovery Telescope bij Flagstaff, Aris.

De primaire missie van EXPRES is het vinden van aardachtige planeten op basis van de geringe zwaartekracht die ze op hun sterren hebben. Deze precisie komt ook van pas bij het zoeken naar atmosferische details van verre planeten, aldus de onderzoekers.

Krediet:Yale University

Dit is hoe het werkt. Terwijl MASCARA-2 b de directe zichtlijn tussen zijn moederster en de aarde kruist, elementen in de atmosfeer van de planeet absorberen sterlicht op specifieke golflengten en laten een chemische vingerafdruk achter. EXPRES kan die vingerafdrukken oppikken.

EXPRES gebruiken, Yale-astronomen en collega's van het Observatorium van Genève en de Universiteit van Bern in Zwitserland, evenals de Technische Universiteit van Denemarken, gasvormig ijzer gevonden, magnesium, en chroom in de atmosfeer van MASCARA-2b.

"Atmosferische kenmerken zijn erg zwak en moeilijk te detecteren, " zei co-auteur Sam Cabot, een afgestudeerde student astronomie aan Yale en leider van de data-analyse van de studie. "Toevallig, EXPRES biedt deze mogelijkheid, omdat je zeer betrouwbare instrumenten nodig hebt om planeten buiten ons eigen zonnestelsel te vinden."

De hoofdauteur van de studie, astronoom Jens Hoeijmakers van het Observatorium van Genève, genoemde EXPRES vond ook bewijs van verschillende chemie tussen de "ochtend" en "avond" kanten van MASCARA-2 b.

"Deze chemische detecties leren ons misschien niet alleen over de elementaire samenstelling van de atmosfeer, maar ook over de efficiëntie van atmosferische circulatiepatronen, ', aldus Hoeijmakers.

Samen met andere geavanceerde spectrometers zoals ESPRESSO, gebouwd door Zwitserse astronomen in Chili, EXPRES zal naar verwachting een schat aan nieuwe gegevens verzamelen die de zoektocht naar exoplaneten, planeten die rond andere sterren dan onze eigen zon draaien, drastisch kunnen bevorderen.

"De detectie van verdampte metalen in de atmosfeer van MASCARA-2 b is een van de eerste opwindende wetenschappelijke resultaten die uit EXPRES naar voren komen, " zei Fischer. "Er zijn meer resultaten onderweg."