¿Cómo puede un telescopio determinar la atmósfera del planeta a los 39 años luz?

Tl; dr – mirando “líneas de espectros”.

Cuando miras el espectro de la luz, es un arco iris completo: se parece al de abajo;

Un espectro continuo es todo de luz visible.

Y cuando la luz pasa a través de un gas, terminas con algo llamado “espectro de absorción” o “espectro de emisión”, que son simplemente inversos entre sí.

Si coloca un espectro de emisión en un espectro de abosorción, tendrá un espectro continuo

Cada elemento tiene espectros muy específicos y únicos, piense en él como una especie de huella digital, usted sabe que cada vez que ve emisiones en las longitudes de onda 438, 443, 447, 471, 492, 501, 504, 587 y 667 nanómetros, usted tener helio

Espectros de emisión de varios elementos.

Entonces, si toma una lectura espectral de una estrella, nebulosa, galaxia o incluso planeta, puede ver de qué están compuestos simplemente haciendo coincidir las líneas de la lectura con las de los elementos conocidos.

Una lectura espectral del sol, no me importaría esto como un póster 😉

Aquí hay una lectura espectral de nuestro sol. Usted (o una computadora) podría revisar esta imagen y hacer un cálculo matemático de todas esas pequeñas líneas negras a las líneas de emisión de los diversos elementos y al hacer esto puede descubrir no solo de qué está hecho, sino también qué porcentaje de cada elemento.

Esto, por supuesto, es una versión condensada y simplificada de lo que realmente sucede.

¡La mejor de las suertes para ti!

La espectroscopía revela la composición basada en los patrones de emisión / absorción de luz. Cada elemento emite y absorbe longitudes de onda específicas de luz, y al haber catalogado todos los elementos comunes, podemos determinar qué elementos están presentes en una atmósfera mediante los patrones de absorción espectral de la luz estelar que atraviesa la atmósfera.

Mediante el modelado matemático de las masas de estrellas y planetas, la luminosidad y las longitudes de onda máximas de una estrella, se puede estimar la temperatura de la superficie de un planeta a una distancia orbital dada. Incluso podemos apostar por la rotación estimando la edad, las masas y la distancia de un planeta a su estrella. Es por eso que creemos que muchos de los planetas TRAPPIST-1 están bloqueados por mareas: están extremadamente cerca de su estrella y no pueden mantener la rotación contra las fuerzas de marea de la estrella. El vapor de agua en la atmósfera también es una pista fuerte, nuevamente determinada mediante espectrometría.

“Simplemente se utilizan para encontrar estrellas y planetas a una distancia específica”. No. Los telescopios hacen mucho más que eso. De hecho, sería un gran desperdicio de recursos si limitáramos el uso del telescopio para la detección de exoplanetas.

La atmósfera de un exoplaneta puede estudiarse mientras el exoplaneta está en tránsito (se mueve entre la estrella y el telescopio de observación). De esta forma, una pequeña fracción de la luz de las estrellas atraviesa la atmósfera del exoplaneta y la luz interactúa con los átomos y las moléculas que contiene. Dejan huellas digitales específicas en el espectro de la estrella que podemos analizar. Sin embargo, hasta ahora solo podemos detectar grandes cantidades de elementos dentro de la atmósfera.

El Hubblecast recientemente tuvo un episodio que habla exactamente sobre esto:

Normalmente, la espectroscopia es el método para encontrar elementos en un espectro. de una estrella

Como el planeta exo está a 40 años luz de distancia y la estrella será muy brillante cerca del planeta exo, no será posible aislar el espectro de los planetas. y encuentra los elementos. la posibilidad de agua líquida solo se controla por la temperatura de la estrella. Los astrónomos solo descubren si la estrella está en la zona Ricitos de Oro o no.