Weight of the World: neue Technik könnten fremde Planeten wiegen

Eine neue Möglichkeit, die Masse der fernen fremde Welten wiegen könnte dazu beitragen, wichtige Details darüber, wie freundlich sie zum Leben zu offenbaren, sagen Wissenschaftler.

In den vergangenen zwei Jahrzehnten haben Astronomen bestätigt die Existenz von mehr als 900 Planeten außerhalb unseres Sonnensystems und mehr als 2.300 mögliche Welten entdeckt. Nun, statt nur erkennen diese Exoplaneten, wollen Wissenschaftler im Detail zu analysieren helfen, Fragen zu beantworten wie z. B. ob sie potentiell bewohnbar sind.

Zu wissen, die Masse eines Planeten helfen Wissenschaftler verstehen, mehr über die Exoplaneten atmosphärischen Make-up und ob sein Inneres felsige oder Blähungen sind. Beide Faktoren sind verbunden, jeder Planet Fähigkeit, Leben zu unterstützen. Zu wissen, dass die Masse eines Planeten kann auch leihen einen Einblick wie es, die Plattentektonik abkühlt, wie es erzeugt Magnetfelder und ob Gas aus der Atmosphäre entweicht, sagte Forscher. [Die seltsamsten fremden Planeten (Galerie)]

"Die Masse wirkt sich alles auf einer planetarischen Ebene" Julien de Wit, ein Forscher am MIT und der Studie der Erstautor, sagte in einer Erklärung. "Wenn Sie es nicht bekommen, gibt es ein Großteil des Planeten Eigenschaften, der unbestimmt bleibt."

Aktuelle Methoden zum Wiegen von Exoplaneten sind jedoch beschränkt. Radialgeschwindigkeit Strategie ist die Haupttechnik, die Wissenschaftler nun verwenden. Diese Methode sucht nach wiederholten wackelt in einem Stern Bewegungen, die Anzeichen für einen Planeten Schwerkraft riss es hin und her sind; die Anziehungskraft eines Planeten ist mit Masse verbunden.

Das Problem ist, dass der Radialgeschwindigkeitsmethode funktioniert nicht auf eine Vielzahl von Welten, die nicht sichtbar viel auf ihre Stars zerren. Dazu gehören Planeten mit geringe Massen, die ein ganzes Stück Weg von ihren Stars im Orbit, die um schwache Sterne und die Kreisen hochaktive Sterne wo eines Planeten zerren durch Störungen auf den Stern maskiert werden kann.

Nun haben Wissenschaftler eine Strategie, um einen Planeten wiegen nur anhand seiner Atmosphäre entwickelt.

Um zu verstehen, wie diese Methode funktioniert, sich stellen Sie vor, dass ein Exoplanet Atmosphäre dünner mit Höhe, ebenso wie der Erde tut bekommt. Und zwar deshalb, weil die Stärke der Anziehungskraft des Planeten desto größer der Abstand vom Planeten schwächt.

Da die Stärke der Anziehungskraft des Planeten von der Masse abhängt, können Forscher eines Exoplaneten Masse ableiten, indem Sie sehen, wie die Atmosphäre des Planeten mit der Höhe lichtet. Dies beinhaltet Exoplaneten anstarren, wie sie vor ihren Stars passieren und Starlight Leuchten durch die Atmosphären von diesen Welten zu bestimmen, die Luftdruck-Tropfen mit der Höhe zu betrachten. (Eine Einschränkung dieses Ansatzes ist, dass es nur auf Planeten mit Atmosphären funktioniert, de Wit erwähnt.)

Testen Sie diese Methode, bekannt als MassSpec, wendete sie die Forscher auf einem Exoplaneten bekannt als HD 189733b, eine Welt etwa 63 Lichtjahre von der Erde im Jahr 2005 entdeckt. Die Schätzung, die sie für seine Masse eng berechnet mit Schätzungen über die Radialgeschwindigkeit-Technik berechnet vereinbart: ca. 1,15 Mal Jupiter Erdmasse.

MassSpec funktioniert derzeit nur auf Gasriesen – Welten etwa so groß wie Jupiter und Saturn, die Forscher fügte hinzu, dass diese Methode festzunageln dessen Sterne auch aktiv helfen könnte sind erlauben Masse über der Radialgeschwindigkeitsmethode schätzt die Masse des Gasriesen.

Wenn Weltraumteleskope wie NASA James Webb Space Telescope und die Europäische Weltraumorganisation potenziellen Exoplaneten Charakterisierung Observatory (EChO) starten, wird MassSpec Planeten mit einer Masse von ungefähr das gleiche wie der Erde wiegen können; Supererde Planeten mit einer Masse von bis zu 10 Mal Erdmasse; und Gasplaneten bekannt als Mini-Neptunes, die eine Masse von bis zu 10 Mal Erdmasse haben.

"Wir haben nun eine Methode, um die Masse der erdähnlichen Planeten, die weit genug von ihren Stars zu potenziell bewohnbaren sind," sagte de Wit SPACE.com. "Wir zeigen, dass unsere Methode innerhalb des nächsten Jahrzehnts auf potenziell bewohnbaren erdähnlichen Planeten angewendet werden könnte."

De Wit und seine Kollegin Sara Seager detailliert ihre Entdeckungen in den 20 Dezember Ausgabe der Zeitschrift Science.

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