Alien-Planeten-Mapper "Ninja" Welten, andere Herausforderungen zu bewältigen

Zuordnen von Oberflächenmerkmalen von fremden Planeten entlegenes ist eine schwierige Aufgabe, wie ein einfaches Beispiel veranschaulicht wird.

Drehen Sie schnell eine Kugel mit schwarzen und weißen Regionen gleichmäßig auf die Oberfläche gemalt. Diese Abschnitte verblassen zu einem meliert grau in bestimmte Richtungen gesehen.

"Du siehst es in der Lichtkurve aus dem Planeten, so nenne ich es ein Stealth-Karte oder ein Ninja-Karte", sagte Nicolas Cowan, ein Forscher an der Northwestern University Center für interdisziplinäre Erforschung und Forschung in der Astrophysik. "Niemand wäre klüger, wenn sie weit entfernt waren. "sie haben keine Empfindlichkeit zu dieser besonderen Karte." [Die seltsamsten fremden Planeten (Bilder)]

Cowan und seine Kollegen untersuchen dieses Problem und mehrere andere in einer vor kurzem abgeschlossenen Studie, die sie sagen, Wissenschaftler Bemühungen um die Oberflächen von Exoplaneten in den kommenden Jahren zu kartieren helfen könnte.

Kartierung von Ozeanen und Kontinenten

Fremde Planeten erscheinen sehr klein, sogar in den leistungsfähigsten Teleskopen Astronomen Einsatz. Viele Welten sind nur durch ihre Auswirkungen auf ihre Host-Sterne sichtbar – entweder durch diese Sterne Spin leicht ändern, oder verändern ihre Helligkeit, wenn vor ihnen vorbei.

Infolgedessen gibt es einige Bilder von fremden Planeten. Obwohl Astronomen im Jahr 1992 zum ersten Mal eine Welt außerhalb unseres Sonnensystems gesichtet, dauerte es bis 2010, dass das erste direkte Bild von einem fremden Planeten bestätigt wurde. Schon damals war es nur ein kleiner Punkt.

Da unser Verständnis von extrasolaren Planetensystemen zunimmt, entwickelt jedoch Cowan Team Techniken erfahren Sie mehr über fremde Welten durch das Studium ihrer reflektierten Lichts sowie deren Wärme-Signaturen.

Aus der Ferne kann Licht, das von einem Planeten dunkle Ozeane und Kontinente heller offenbaren. Das Licht wechselt als Wolken bestehen über die Oberfläche, anspielend auf Dinge wie Windgeschwindigkeit. Im Infrarotbereich, andere Informationen entsteht: Saisonschwankungen, planetarische Neigung und gegebenenfalls Hinweise auf die zugrunde liegende Gelände.

Cowan, sagte, "suchen Sie beispielsweise tropische Regenwälder von Raum dunkel da gibt es Wolken in den Weg."

"Heiße Jupiter" wahrscheinlich erste Ziel

Cowan Team erstellt eine Reihe von einfachen Karten und dann modelliert wie sie auf einem drehenden Planeten aussehen würde, wie aus verschiedenen Ausrichtungen. In der Regel konzentrieren sich die Karten auf sehr große Gebiete mit hohem Kontrast, ähnlich wie von einem Teleskop peering die Welt aus vielen Lichtjahren Entfernung sichtbar wäre.

Wenn Astronomen auf der Erde von dieser Größenordnung suchten, sagte sie möglicherweise in der Lage zu sehen, Eurasien, den Pazifischen Ozean und der Atlantik, Cowan. Infrarot-Karten könnte den Unterschied zwischen der Tag und Nachtseite des Planeten zeigen.

"Wirklich groben Stoff," Cowan anerkannt – aber ein Anfang.

Ziel ist es, diese Karten und die analysierten Lichtkurven in einer Datenbank zu setzen, die Astronomen zugreifen können. In einem nächsten Schritt könnten sie dann auf Planeten in Teleskopen sichtbar heute angewendet werden.

"Hot Jupiters" sind ein wahrscheinlich Ziel für Infrarot-Studien, Cowan sagte unter Bezugnahme auf Gasriesen, die nahe an ihrem Mutterstern. Astronomen haben Atmosphären um diesen Planeten erkannt, aber keine Oberflächen-Features noch nicht entdeckt haben.

Es ist möglich, dass Astronomen rauen Oberflächen-Features auf heiße Jupiters Karte könnte durch das Studium der Temperaturunterschiede aus der Ferne.

"Was Sie in der Hoffnung, es zu messen, ist die Tatsache, dass dieses heiße Jupiter unterschiedliche Temperaturen an verschiedenen Orten hat." Sie eine Karte, eine Temperaturkarte aus der Ferne, Klima machen würde", sagte Cowan.

Lernen aus Licht

Zuordnen von Planeten im sichtbaren Licht wäre noch schwieriger. Helligkeit des Sterns überwältigt das Teleskop und macht es schwierig, alle planetarischen Punkte in der Nähe sehen – alien Planeten enthalten.

Cowan gibt es zwei Erhebungen jedoch online, kommen, die darauf abzielen, mehr Bilder von fremden Planeten zu machen, sagte: die Europäische Südsternwarte SPHERE (Spectro-polarimetrische High-Contrast Exoplanet REsearch)-Instrument für das Very Large Telescope in Chile und der Gemini-Projekt-Imager, die die adaptiven Optik der Gemini-Süd-Teleskop (auch in Chile) verwenden.

"Diese Art von Experimenten sollte eine ganze Menge mehr dieser direkt abgebildeten Planeten, einschließlich Welten mit relativ weit entfernten Umlaufbahnen erkennen", sagte Cowan.

"Der Unterschied zwischen ihnen und der [heißen] Jupiters sind viel weiter Weg von ihrem Stern und sie langsam umkreisen", fügte er hinzu. "In diesem Fall können nicht Sie wirklich auf sie für einen vollen Umlauf starren wie es Jahrzehnte dauern würde. Wir hoffen, dass die Planeten [schnell] dreht auf einer Achse, und wenn es um dreht, könnte seine Helligkeit ändern."

Die neue Studie zuhanden der Monthly Notices of the Royal Astronomical Society und ist derzeit auf der prepublishing Website Arxiv. Anderen beteiligten Institutionen gehören der Universidad de Chile und das Center for Theoretical Physics Luminy Campus in Marseille, Frankreich.

Dieser Geschichte wurde zur Verfügung gestellt von SPACE.com, eine Schwester Website zu LiveScience. Folgen Sie uns @Spacedotcom , Facebook or Google + . Ursprünglich veröffentlicht am SPACE.com.