Ein künstlerischer Eindruck einer fremden Welt. dottedhippo / iStock
Wir sind nur noch wenige Wochen von der nächsten Generation der Astronomie entfernt.
Wenn das James-Webb-Weltraumteleskop im Dezember startet, wird es den Beginn eines neuen Tages für die Erforschung des Universums signalisieren, und Beamte der NASA und anderswo glauben, dass es Anzeichen von Atmosphären entdecken könnte, die das Leben auf außerirdischen Welten jenseits unserer unterstützen könnenSonnensystem. Aber wie wird der Prozess der Bewertung dieser Planeten aussehen und wie lange wird er dauern?
Es stellte sich heraus, dass einige Planeten mit nur fünf bis zehn gleichzeitig hinzugefügten Transiten Lebenszeichen aufweisen könnten – ungefähr 20 Stunden, nach eine aktuelle Studie, die auf einem Preprint-Server geteilt wurde.
Natürlich passiert es vielleicht nicht in 20 aufeinanderfolgenden Stunden, aber das ist blitzschnell.
Das James Webb-Teleskop wird Exoplaneten-Studien verändern
Es gibt mehrere Methoden, um die Eigenschaften fremder Welten außerhalb unseres Sonnensystems zu identifizieren und zu analysieren. Es ist ziemlich selten, dass ein Teleskop entfernte Welten so sieht, wie wir Planeten in unserem Sonnensystem sehen, einfach durch die Reflexion des Lichts unserer SonneAus diesem Grund hat sich die Transitmethode bisher als die robusteste erwiesen.Die Transitmethode ist ein Mittel, um die Eigenschaften eines Planeten über den "Einbruch" der Helligkeit seines Wirtssterns zu erkennen und zu untersuchen, wenn der Planet zwischen ihm und uns vorbeigeht, wieeine wirklich kleine Sonnenfinsternis. Aber wenn das James Webb Weltraumteleskop JWST geht live, es wird Exoplanetenstudien verändern und möglicherweise die erste Chance bieten, die Wissenschaftler jemals hatten, in der Atmosphäre fremder Welten mittels Transmissionsspektroskopie nach Biosignaturen zu suchen.
300 Millionen Planeten könnten das Leben in unserer Galaxie unterstützen
Um diese Behauptung zu überprüfen, machten sich die Forscher daran, zu untersuchen, wie sich diese Methode für das JWST auswirken würde, wenn es nach zwei Verbindungen sucht, die auf das Vorhandensein von Leben hinweisen: CH4 und C02 Methan und Kohlendioxid.ein vielversprechender Kandidat namens TRAPPIST-1e, von dem Wissenschaftler vermuten, dass er atmosphärische Bedingungen aufweist, die denen der archaischen Erde vor 2,5 bis 4 Milliarden Jahren ähnlich sind. Während in der Studie keine Annahmen über die Zusammensetzung der Wolken- / Dunstschicht dieser fremden Welt gemacht wurden,Die Forscher fanden heraus, dass das JWST möglicherweise nur 5 bis 10 gleichzeitig hinzugefügte Transite benötigt, die über das Prisma des Nahinfrarot-Spektrographen NIRSpec des Teleskops gemessen werden, um starke Detektionen zu bestätigen.Dies wird jedoch nur passieren, wenn die Atmosphäre klar ist und die Drücke vonseine Wolken- / Dunstschicht liegt zwischen 100 und 600 Millibar 0,1 bis 0,6 des atmosphärischen Drucks der Erde auf Meereshöhe.
Auf der anderen Seite, wenn TRAPPIST-1e einen Wolken- / Dunstschichtdruck von 10 Millibar 0,01 Atmosphären hat, könnte es bis zu 50 Transite von TRAPPIST-1e vor seinem Wirtsstern benötigen, was JWST mehr dauern könntemehr als 200 Stunden Beobachtungszeit. Natürlich kann es Jahre dauern, bis wir mit Sicherheit wissen, dass ein Planet, der einen fernen Stern umkreist, eine Atmosphäre hat, die dem Leben, wie wir es kennen, förderlich ist. Aber bei so vielen potenziellen Kandidaten — möglicherweise Millionen in unserer Galaxie, abhängig von den Bedingungen rund um die Roten Zwergsterne – auf eine genauere Untersuchung mit dem James Webb-Weltraumteleskop ist es offiziell an der Zeit, sich der Hoffnung hinzugeben, dass die Suche nach Leben jenseits der Erde diese kritische Schwelle erreicht, wo das große Fragezeichen über unser Alleinsein im Universum wird zu einem unverwechselbaren Ausruf.