Wie können wir Wasser auf marsähnlichen Exoplaneten entdecken?

Nach Angaben von Curiosity enthält Marsstaub etwa 2 Gew .-% Wasser

Dies wurde bisher nicht festgestellt, so dass der Eindruck, den wir von einem unglaublich trockenen Mars hatten, möglicherweise geändert werden muss. Okay, es ist immer noch sehr trocken, aber es gibt potenziell extrahierbares Wasser in Mengen, die von Kolonisten verwendet werden können.

Aber diese Art von Dingen wäre gut zu entdecken, bevor man zu einem anderen Planeten geht. Wie können wir diese Art von Dingen entdecken, ohne an die Oberfläche zu gehen und den lokalen Schmutz zu erhitzen?

Es wäre schwierig, das Gewichtswasser im Staub eines anderen Planeten mit der Präzision zu bestimmen, die für den Marsboden erreicht wurde.

Allerdings gibt es verschiedene Möglichkeiten, das Vorhandensein von Wasser zu erkennen, und laut "60 Milliarden außerirdischen Planeten könnten das Leben unterstützen, so die Studie" (Gannon, 2013), um das Vorhandensein von Wolken zu erkennen .

Um zu bestätigen, dass es sich bei den Wolken um Wasserwolken handelt, nicht um Eisendämpfe usw., gemäß dem Webartikel "Jagd nach Wasser auf ExoPlaneten" (fettgedruckte Mine),

Mithilfe des Very Large Telescope (VLT) von ESO konnte ein Team von Astronomen den verräterischen spektralen Fingerabdruck von Wassermolekülen in der Atmosphäre eines Planeten in der Umlaufbahn um einen anderen Stern erfassen . Die Entdeckung bestätigt eine neue Technik, mit der Astronomen auf Hunderten von Welten effizient nach Wasser suchen können, ohne dass Weltraumteleskope erforderlich sind.

Wie können wir Wasser erkennen, ohne an die Oberfläche zu gehen und den lokalen Schmutz aufzuheizen?

Das Hubble-Weltraumteleskop kann Wasser aus 111 Lichtjahren Entfernung auf dem Planeten K2-18 b nachweisen . Das Spektrum wird erfasst, wenn der Planet vor seiner Sonne vorbeigeht. Die Ergebnisse werden analysiert, um die Zusammensetzung zu bestimmen.

NASA Goddard: " Hubble findet Wasserdampf auf fernen Exoplaneten ", Video, veröffentlicht am 11. September 2019.

Siehe auch dieses Papier: " Wasserdampf in der Atmosphäre des bewohnbaren Acht-Erden-Massen-Planeten K2-18 b " (11. September 2019) von Angelos Tsiaras, Ingo P. Waldmann, Giovanna Tinetti, Jonathan Tennyson und Sergey N. Yurchenko:

$[7]$$[5]$$[8,9]$$[5,9]$

...$\require{\mhchem}$

Dies ist die erste Atmosphäre, die um eine Supererde in einer bewohnbaren Zone mit einem derart hohen Vertrauensniveau entdeckt wurde. Obwohl der Fall am günstigsten erscheint, ist diese Präferenz statistisch nicht signifikant. Bezüglich der Zusammensetzung bestätigen Retrieval-Modelle in allen untersuchten Fällen mit hoher statistischer Signifikanz das Vorhandensein von Wasserdampf in der Atmosphäre von K2-18 b. Es ist jedoch nicht möglich, die Häufigkeit oder das mittlere Molekulargewicht der Atmosphäre zu beschränken. Für den Fall ergab sich eine Häufigkeit von zwischen 50% und 20%, während sie für die beiden anderen Fälle zwischen 0,01% und 12,5% lag %. Das atmosphärische mittlere Molekulargewicht kann zwischen 5,8 AMU und 11,5 AMU liegen$\ce{H2O}\ce{+H2-He}$$\ce{H2O}\ce{+H2-He}$$\ce{H2O}$$\ce{H2O}\ce{+H2-He}$ und zwischen 2,3 AMU und 7,8 AMU für die anderen Fälle. Diese Ergebnisse zeigen, dass ein nicht zu vernachlässigender Anteil der Atmosphäre noch aus . "$\ce{H2-He}$

Grafik von Seite 2:

_{Abb. 2 | Best-Fit-Modelle für die drei getesteten Szenarien. Eine Wolke freie Atmosphäre , die nur H O und H -Er (blau), eine wolkenfreie Atmosphäre mit H 0, H -Er und N (orange) und einer trüben Atmosphäre mit nur H2O und H2-He (Grün). Oben: nur Modelle mit der besten Passform. Unten: Unsicherheitsbereiche 1 und 2 .$_2$$_2$$_2$$_2$$_2$$\sigma$$\sigma$}

[5]Tsiaras, A. et al. Eine Populationsstudie gasförmiger Exoplaneten. Astron. J. 155, 156 (2018).

[7]Montet, BT et al. Stern- und Planeteneigenschaften von Kandidaten für die K2-Kampagne 1 und Validierung von 17 Planeten, einschließlich eines Planeten, der erdähnliche Sonneneinstrahlung erhält. Astrophys. J. 809, 25 (2015).

[8]Benneke, B. & Seager, S. Wie man zwischen wolkigen Mini-Neptunen und wasser- / flüchtig dominierten Super-Erden unterscheidet. Astrophys. J. 778, 153 (2013).

[9]Waldmann, IP et al. Tau-REx I: Ein Abrufcode der nächsten Generation für exoplanetare Atmosphären. Astrophys. J. 802, 107 (2015).