*** image *** Astronomen op zoek naar aardachtige planeten in andere zonnestelsels? exoplaneten? hebben nu een nieuwe veldgids dankzij de aarde- en planetaire wetenschappers van de Washington University in St. Louis.
Bruce Fegley, Ph.D., hoogleraar aard- en planetaire wetenschappen van de Washington University in Arts & Sciences, en Laura Schaefer, laboratoriumassistent, hebben thermochemische evenwichtsberekeningen gebruikt om de chemie van silicaatdamp en stoomrijke atmosferen te modelleren wanneer ze op aarde lijken planeten ondergaan aanwas. Tijdens het accretieproces, met oppervlaktetemperaturen van enkele duizenden graden Kelvin (K), vormt en verdampt een magma-oceaan.
'Wat je hebt, zijn elementen die typisch worden gevonden in rotsen in een dampatmosfeer', zegt Schaefer. “Bij temperaturen boven 3.080 K is siliciummonoxidegas de belangrijkste soort in de atmosfeer. Bij temperaturen onder 3.080 K is natriumgas de belangrijkste soort. Dit zijn de indicatoren van de vorming van een aardachtige planeet. '
Bij zulke roodgloeiende temperaturen tijdens de laatste stadia van de vorming van de exoplaneten zou het signaal duidelijk moeten zijn, zei Fegley.
"Het moet gemakkelijk detecteerbaar zijn omdat dit siliciummonoxidegas gemakkelijk waarneembaar is", met verschillende soorten telescopen op infrarood- en radiogolflengten, zei Fegley.
Schaefer presenteerde de resultaten op de jaarlijkse bijeenkomst van de afdeling Planetaire Wetenschappen van de American Astronomical Society, die van 4-9 september in Cambridge, Engeland werd gehouden. Het NASA Astrobiology Institute en Origins Program ondersteunden het werk.
Een maser vormen
Steve Charnley, een collega van NASA AMES, suggereerde dat een deel van het door SiO-gas uitgestraalde licht tijdens het accretieproces een maser zou kunnen vormen? Microgolfversterking door stimulatie-emissie van straling. Terwijl een laser bestaat uit fotonen in het ultraviolette of zichtbare lichtspectrum, zijn masers energiepakketten in het microgolfbeeld.
Schaefer legt uit: “Wat je in feite hebt, is een klomp siliciummonoxidegas, en een deel ervan wordt opgewonden in een toestand hoger dan het maaiveld. Er komt wat straling binnen en het klopt tegen deze siliciummonoxidemoleculen en ze vallen naar een lagere staat.
“Door dat te doen zendt het ook nog een foton uit, dus dan heb je in wezen een voortplantend licht. Uiteindelijk krijg je deze verlichting met een zeer hoge intensiteit die uit dit gas komt. '
Het licht van nieuw gevormde exoplaneten moet volgens Schaefer goed te zien zijn.
'Er zijn natuurlijke lasers in het zonnestelsel', zei ze. 'We zien ze in de atmosfeer van Mars en Venus, en ook in sommige kometenatmosferen.'
In de afgelopen maanden hebben astronomen aarde-achtige planeten gerapporteerd met zes tot zeven keer de massa van onze aarde. Hoewel ze lijken op een aardse planeet zoals de aarde, is er nog geen onfeilbare detectiemethode geweest. De spectra van siliciummonoxide en natriumgas zouden de aanduiding zijn van een magma-oceaan op het astronomische object, en dus een aanduiding die een planeet vormt, zei Fegley.
De berekeningen die Fegley en Schaefer gebruikten, gelden ook voor onze eigen aarde. De onderzoekers ontdekten dat tijdens latere, koelere aanwasstadia (onder 1.500 K) de belangrijkste gassen in de stoomrijke atmosfeer water, waterstof, kooldioxide, koolstof en stikstof zijn, waarbij de koolstof wordt omgezet in methaan terwijl de stoomatmosfeer afkoelt.
Oorspronkelijke bron: WUSTL-persbericht
