Künstlerische Darstellung von Sternen, die mit Planetenoberflächen interagieren. (Jack Madden/Cornell University) Die Suche nach Leben anderswo im Universum geht weiter , aber der Weltraum ist so riesig, dass alle hilfreichen Tipps, die uns auf die Planeten hinweisen können, die am wahrscheinlichsten bewohnbar sind, wirklich nützlich sind – und Wissenschaftler glauben, dass sie gerade einen weiteren Hinweis entdeckt haben.
Eine neue Studie beschreibt, was Forscher als „Klima-Decoder“ bezeichnen. Messungen von Oberflächenfarben und Sternenlichtreflexionen, die auf Exoplaneten beobachtet werden, könnten uns dabei helfen, die Chancen herauszufinden, ob sie Leben beherbergen können oder nicht.
Basierend auf früheren Klima- und Chemiemodellen sowie Beobachtungen anderer Sterne und Exoplaneten könnten die von den Astronomen entwickelten Methoden als Leitfaden für das Klima eines fernen Planeten dienen.
Mit anderen Worten: Das Licht oder die Spektren, die unsere Teleskope von der Erde aus sehen, können effektiv in Codes für die atmosphärischen Bedingungen von Planeten außerhalb unseres Sonnensystems umgewandelt werden.
„Wir haben untersucht, wie sich verschiedene Planetenoberflächen in den bewohnbaren Zonen entfernter Sonnensysteme auf das Klima auf Exoplaneten auswirken könnten.“ sagt der Planetenforscher Jack Madden vom Carl Sagan Institute der Cornell University.
„Reflektiertes Licht auf der Oberfläche von Planeten spielt nicht nur eine bedeutende Rolle für das Gesamtklima, sondern auch für die erkennbaren Spektren erdähnlicher Planeten.“
Der Schlüssel zu diesen Berechnungen sind die eines Planeten Albedo oder die Menge an Licht und Strahlung, die es zurückreflektiert. Das Team vergleicht es mit dem Tragen eines schwarzen oder weißen T-Shirts – eines absorbiert Licht und hält dich wärmer, während das andere es reflektiert und dich kühler hält.
Das Gleiche gilt für Planeten – ihre Oberfläche, die atmosphärischen Bedingungen und das Licht, das von seinem nächsten Stern auf den Planeten trifft, tragen alle zu seinem Klima bei und tragen dazu bei, wie einfach es für das Leben ist, dort zu gedeihen.
Genauso wie die Farbe eines T-Shirts uns sagen kann, wie heiß sein Träger werden könnte, sollte die Farbe eines Exoplaneten Hinweise darauf geben, wie heiß oder kalt es an der Oberfläche ist, auch wenn wir das nicht können Messen Sie das direkt.
„Abhängig von der Art des Sterns und der Primärfarbe des Exoplaneten – oder der reflektierenden Albedo – kann die Farbe des Planeten einen Teil der vom Stern abgegebenen Energie abschwächen.“ sagt die Astronomin Lisa Kaltenegger vom Carl Sagan Institut.
„Was die Oberfläche eines Exoplaneten ausmacht, wie viele Wolken den Planeten umgeben und welche Farbe die Sonne hat, kann das Klima eines Exoplaneten erheblich verändern.“
Die neue Studie baut darauf auf vorherige Arbeit von Madden und Kaltenegger, die sich die beobachtbaren Spektren der Planeten in unserem Sonnensystem ansehen und was sie uns über ihre Eigenschaften verraten, einschließlich der Frage, woraus sie bestehen könnten.
Dieser Exoplaneten-Farb-Ratgeber dürfte sich schon bald als nützlich erweisen: Im Bau befindliche Instrumente wie das James Webb-Weltraumteleskop und das Riesen-Magellan-Teleskop wird viel einfacher als heute in der Lage sein, atmosphärische Spektren von Exoplaneten zu erfassen – Daten, die Forscher nun interpretieren können.
Letztendlich besteht die Hoffnung darin, dass wir unsere Aufmerksamkeit auf die Exoplaneten richten können, die am wahrscheinlichsten sind Leben beherbergen . Während frühere Modelle auf dem basierten, was wir über unseren eigenen Planeten und unsere eigene Sonne wissen, ist dieser neue Ansatz besser auf verschiedene Planetentypen und ihre Wirtssterne zugeschnitten.
„Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Verwendung einer wellenlängenabhängigen Oberflächenalbedo für die Modellierung potenziell bewohnbarer felsiger Exoplaneten von entscheidender Bedeutung ist“, erklären die Forscher in ihrem Papier .
Die Forschung wurde im veröffentlicht Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society .