Cu un pas mai aproape de a rezolva misterul formării planetelor

O nouă colaborare între Arizona State University (ASU) , Michigan State University (MSU) și Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) va încerca să răspundă la întrebarea legată de formarea planetelor, cu ajutorul unui telescop puternic și al unor computere de înaltă performanță.

Echipa de cercetători va folosi 154 de ore pe Telescopul Spațial James Webb (JWST) pentru a cerceta atmosferele a șapte planete din afara sistemului solar – toate acestea s-au format în urmă cu mai puțin de 300 de milioane de ani, pe vremea când dinozaurii cutreierau Pământul.

• Ce a descoperit Telescopul Spațial James Webb pe un super-Pământ topit?
• Astronomii au observat cum o stea neutronică adormită „s-a trezit la viață”

Împreună cu JWST, această colaborare, denumită programul KRONOS, va utiliza computerele de la Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), pentru a crea modele atmosferice care ar putea duce la înțelegerea modului în care planetele se formează, evoluează și, eventual, chiar găzduiesc condiții favorabile vieții.

„Facem unii dintre primii pași pentru a sonda atmosferele exoplanetelor tinere – o populație în mare parte necunoscută. Prin parteneriatul nostru strategic, vom depăși limitele modelelor și datelor noastre, căutând noi informații atât despre atmosferele planetelor, cât și despre stelele lor gazdă”, a declarat Luis Welbanks, cercetător coprincipal al KRONOS, 51 Pegasi b Fellow și viitor profesor asistent la Arizona State University

„Rezultatele noastre vor dezvălui procesele fizice și chimice care modelează aceste lumi îndepărtate, orientând viitorul cercetării teoretice și observaționale”

„Facem primii pași pentru a sonda atmosferele exoplanetelor tinere”

După trei ani de funcționare, JWST – o misiune comună a NASA, a Agenției Spațiale Europene și a Agenției Spațiale Canadiene – revoluționează deja înțelegerea noastră asupra planetelor din afara sistemului solar.

Având în vedere numărul de planete din galaxia noastră este clar că formarea planetelor este omniprezentă. Cu toate acestea, detaliile despre cum s-a întâmplat acest lucru sunt încă neclare. O modalitate de a afla este de a observa planete de vârste diferite, în special exoplanete tinere, cu o vârstă mai mică de 300 de milioane de ani, în timp ce tranzitează stelele gazdă.

În timpul acestui tranzit, o parte din lumina stelei trece prin atmosfera planetei, iar molecule precum apa sau dioxidul de carbon absorb o parte din lumină. Oamenii de știință observă tranzitul exoplanetelor la diferite lungimi de undă pentru a cerceta modul în care lumina este absorbită și pentru a descoperi compoziția atmosferei unei exoplanete.

Prin utilizarea modelelor de atmosfere bazate pe fizică, astronomii pot explora compoziția unei exoplanete, făcând legătura cu teoriile privind formarea și evoluția planetelor.

„Calitatea remarcabilă a datelor din observațiile JWST poate fi explicată doar prin utilizarea unor modele care surprind interacțiunile complexe dintre lumină și materie”, explică Michael Line, profesor asociat la ASU, care face parte, de asemenea, din echipă „Trebuie să descriem modul în care moleculele se formează, interacționează și se distrug”.

O mare necunoscută

Problema este că aceste modele au un cost de calcul uriaș. Pentru a combate acest lucru, echipa KRONOS a câștigat 22 de milioane de ore de calcul prin intermediul LLNL Computing Grand Challenge Program. Acest program oferă cantități semnificative de resurse instituționale de calcul oamenilor de știință de la LLNL pentru a efectua cercetări de ultimă oră, scrie EurekAlert.

Modelele create de KRONOS vor fi utilizate pentru a înțelege compoziția unei mari varietăți de atmosfere de exoplanete. Acest lucru, la rândul său, poate fi utilizat pentru a înțelege modul în care se formează planetele.

„Înțelegerea compozițiilor atmosferelor planetare la diferite vârste este încă o mare necunoscută, deoarece aceste planete sunt greu de găsit și chiar mai greu de caracterizat”, a declarat Adina Feinstein, co-cercetător principal al programului KRONOS, bursier NASA Sagan și viitor profesor asistent la MSU.

„Cu precizia și instrumentele de la bordul JWST, suntem încântați să avem capacitatea de a începe să abordăm în mod direct întrebările despre cum arată planetele natale.”

Vă recomandăm să mai citiți și:

Primele observații 3D cu atmosfera unei exoplanete

„Cea mai intensă” erupție vulcanică observată vreodată pe satelitul Io al planetei Jupiter

Test de cultură generală. De ce stelele sclipesc, dar nu și planetele?

Când are loc adevărata „paradă planetară”? Aliniere cu 7 planete din Sistemul Solar pe cerul nopții