Quel rôle peut la relation entre l'oxygène (o2) et l'ozone (o3) Dans les atmosphères d'exoplanet, sur la détection des biosignatures? C'est à quoi une étude a soumis Astronomie et astrophysique Espère aborder en tant qu'équipe internationale de chercheurs étudiant de nouvelles méthodes pour identifier et analyser des atmosphères de type Terre.
La recherche est disponible sur le serveur pré-imprimé arxiv.
Cette étude a le potentiel d'aider les scientifiques à développer de nouvelles méthodes pour identifier les biosignatures d'exoplanet, et potentiellement la vie telle que nous la connaissons.
Pour l'étude, les chercheurs ont utilisé une série de modèles climatiques pour examiner comment o3 pourrait être utilisé pour identifier o2 En raison de leur relation non linéaire, ce qui signifie que leurs données suivent une forme incurvée au lieu d'une ligne droite. Cela signifie de faibles niveaux de o2 égaux de faibles niveaux de o3et vice versa.
Les modèles climatiques comprenaient tous les types d'étoiles, y compris les tailles (les plus grandes au plus petites: O, B, A, F, G, K, M), la classification de la température (0 à 9) et l'état actuel de l'évolution (chiffres romains 0 à VI), y compris s'il s'agit d'une étoile de séquence principale (identifiée par un V). Pour le contexte, notre soleil est une étoile G2V.
Cette étude est le troisième article d'une série d'études de cette même équipe de chercheurs dans l'objectif global d'utiliser O3 pour identifier o2 Dans les atmosphères en forme de terre. Le premier article a examiné le O global2-O3 relation, le deuxième article a examiné comment l'oxyde nitreux (n2O) a influencé le o2-O3 relation, et cet article le plus récent examine comment le méthane (ch4) influence le o2-O3 relation.
En fin de compte, les chercheurs ont découvert que tout en fluctuant les niveaux de ch4 modifie le o2-O3 relation, il y a une forte dépendance à la quantité de o2 et l'étoile hôte, en particulier sa température.
De plus, l'équipe a constaté que les scénarios modèles avaient des niveaux élevés de ch4 et o2 Les étoiles en orbite avec des températures plus élevées ont entraîné un ch4 être converti en eau (h2O), modifiant ainsi les températures atmosphériques et influençant la quantité de o3.
L'étude note: «Ces résultats compliquent encore l'utilisation de o3 comme un proxy pour o2mais fournissent également des conseils supplémentaires pour les observations futures. Nous avons maintenant montré dans cette étude que variant ch4 Impact le o2-O3 relation autant que n2O, mais de différentes manières.
« Il existe de nombreux scénarios où4 pourrait augmenter le o3 d'une atmosphère, tandis que n2O travaillerait en même temps pour épuiser ce o3. Cela montre que nous serions tenus de penser aux variations des deux espèces afin d'utiliser un O3 mesure pour en savoir plus sur le o2 Contenu de l'atmosphère. «
Sur les près de 6 000 exoplanètes confirmées, il existe actuellement des dizaines d'exemples d'exoplanètes potentiels en forme de terre, notamment Kepler-186F, Kepler-1649C et Trappist-1E, qui sont situés respectivement, 580 et 301, et 40 années-lumière de la Terre. Alors que Kepler-186F et Kepler-1649c sont tous deux estimés comme des masses et des rayons légèrement plus grands que la Terre, la trappist-1E est estimée comme une masse et un rayon à 0,69 et 0,92 de la Terre, respectivement.
De plus, toutes ces exoplanètes orbitent des étoiles de type m, qui sont plus petites et plus fraîches que notre soleil. Ce schéma similaire est observé avec d'autres exoplanètes potentiels en forme de terre, car plus de la moitié d'entre eux orbitent des étoiles de type m. Cela a modifié la compréhension de l'endroit où nous pouvons identifier les mondes en forme de terre puisque notre Soleil est une étoile de type G, donc les scientifiques prévoyaient à l'origine trouver des exoplanètes de type terre autour d'étoiles similaires.
Cependant, bien que les étoiles de type M soient plus petites et plus fraîches, elles ont également une durée de vie plus longue que les étoiles de type G. Alors que les étoiles de type G ont une durée de vie d'environ 10 milliards d'années, il est estimé que les étoiles de type M peuvent avoir une durée de vie de potentiellement des milliards à des milliards d'années, ce qui améliore la possibilité de la vie qui existait potentiellement sur des exoplanètes qui orbitent les étoiles de type M.
