Comment la prochaine mission des mondes habitables de la NASA (HWO) différenciera-t-elle des exoplanètes de la taille de la Terre des autres exoplanètes, en particulier des exoplanètes de la terre dans la zone habitable, également appelés exoearths? C'est ce qu'une étude récente a accepté pour publication dans Le journal astronomique L'espoir de traiter en tant qu'équipe internationale de chercheurs a étudié les capacités futures potentielles de l'HWO et les lacunes doivent être traitées pour que ce soit pour mener une science révolutionnaire, en particulier en découvrant les exoarths. L'œuvre est publiée sur le arxiv serveur de préimprimée.
Pour l'étude, les chercheurs ont utilisé une série de modèles informatiques appelés Bioverse pour simuler comment HWO identifiera les exoearths concernant l'albédo, qui est la capacité d'un objet planétaire à refléter le rayonnement solaire mesuré entre 0 et 1. Le but de l'étude était de déterminer comment HWO pourrait observer et identifier les albédos plus faibles en raison de la petite taille des exoeurres par rapport à des gians gazeux beaucoup plus importants, les albèdes, les albums sont généralement plus faciles. En fin de compte, les chercheurs ont conclu qu'un futur télescope chargé d'identifier les exoarths devrait présenter des capacités et un pouvoir qui dépassent les exigences décrites par l'enquête décadale ASTRO2020.
« Dans cette étude, nous avons démontré la capacité du cadre bioverse à simuler la capacité des futures missions d'imagerie directe à tester des hypothèses telles que cette relation d'albédo-stellation », a conclu l'étude.
« Dans les recherches futures, nous avons l'intention d'appliquer la méthodologie développée dans cette étude pour étudier la détectabilité d'autres tendances au niveau de la population en utilisant de futurs télescopes tels que HWO. En utilisant une métrique de performance du nombre d'exoverts nécessaires pour tester ces hypothèses, les futures études commerciales seront en mesure de déterminer si un cas scientifique spécifique sera en mesure de répondre à cette taille cible, évaluant si un cas scientifique donné est ou non donné est feasible. »
Comme indiqué, Albedo mesure la capacité d'un objet planétaire à refléter le rayonnement solaire. Pour les exoplanètes, l'albédo peut identifier les nuages, l'eau liquide et la composition atmosphérique, qui sont toutes utilisées pour déterminer le potentiel de l'habitabilité. L'albédo et la température sont similaires en ce qu'ils peuvent à la fois fluctuer en fonction des mesures de l'autre. Par exemple, les nuages sont plus frais en température, émettant ainsi un albédo plus lumineux, et la composition atmosphérique peut aider à déterminer si une exoplanet est rocheuse ou gazeuse.
Un exemple d'exoplanet avec un albédo extrêmement élevé est le LTT 9779 B de la taille d'un Neptune, qui est situé à environ 264 années-lumière de la Terre et a un albédo mesuré d'environ 80%, ou 0,8 basé sur l'outil de mesure 0 à 1 mentionné ci-dessus.
Les astronomes ont émis l'hypothèse que les silicates en titane sont responsables de la luminosité extrême de LTT 9779 B, qui comprend des températures d'environ 2 000 degrés Celsius (3 632 degrés Fahrenheit) en raison de son orbite étroite à son étoile hôte à 0,8 jours. Les exemples d'albédos dans notre système solaire comprennent la Terre à 0,3, Jupiter à 0,5, Vénus à 0,76 et le moon de Saturne à 0,81. La raison des albédos brillants de Vénus et Jupiter est due à leurs nuages hautement réfléchissants, tandis qu'Enceladus est entièrement couvert de glace.
HWO devrait actuellement être lancé dans les années 2040 dans l'objectif principal d'utiliser l'imagerie directe pour identifier 25 exoearths. Une fois identifiée, HWO examinera leurs atmosphères en utilisant la spectroscopie en analysant la lumière qui passe par l'atmosphère de chaque exoplanet. La spectroscopie est une méthode de longue date d'analyse des atmosphères d'exoplanet, avec le puissant télescope spatial James Webb de la NASA en utilisant cette méthode pour identifier les molécules d'eau, le dioxyde de carbone et le dioxyde de soufre. HWO sera potentiellement en mesure d'imaginer directement ces exoearths en utilisant un coronagraphe pour bloquer la lumière des étoiles émise par une étoile hôte, révélant les exoplanètes qui ont été cachés dans l'éblouissement et sont devenus une méthode commune pour découvrir de nouvelles exoplanètes.
