Το μήνυμά μου σε 400 λέξεις: Anne Boucher

Ann BoucherΦοιτητής iREx στο Πανεπιστήμιο του Μόντρεαλ, υπέβαλε τη διδακτορική της διατριβή στα τέλη του 2021. Συνοψίζει εδώ το ερευνητικό έργο που πραγματοποίησε ως μέρος του διδακτορικού της εδώ.

Κατά τη διάρκεια του διδακτορικού μου, άρχισα να ενδιαφέρομαι για την ατμόσφαιρα των γιγάντιων αέριων εξωπλανητών (στο μέγεθος του Δία ή του Κρόνου) που περιφέρονται κοντά στο άστρο τους. Χάρη σε μια τεχνική που ονομάζεται φασματοσκοπία μετάδοσης, μελέτησα τη χημική σύσταση της ατμόσφαιράς του, η οποία δίνει πολλές πληροφορίες για τους μηχανισμούς σχηματισμού και εξέλιξής της. Μια λεπτομερής μελέτη αυτών των εξωπλανητών, που μερικές φορές αποκαλούμε θερμούς Δία ή καυτό Κρόνο, παρέχει μια καλύτερη κατανόηση των φυσικών, χημικών και δυναμικών διεργασιών που διέπουν την ατμόσφαιρα αυτών των ουράνιων σωμάτων.

Χρησιμοποίησα κυρίως δεδομένα από Σπύρο Instrument, ένα φασματοφωτόμετρο κοντά στο υπέρυθρο υψηλής ανάλυσης που εγκαταστάθηκε στο τηλεσκόπιο του Καναδά, της Γαλλίας και της Χαβάης. Παρατηρήσαμε για πρώτη φορά τον HD 189733 b, έναν από τους πιο μελετημένους εξωπλανήτες, για να δημιουργήσουμε κώδικες ανάλυσης. Με την εκμετάλλευση της παροδικής φασματοσκοπίας, μπορέσαμε να επιβεβαιώσουμε την παρουσία νερού και να προσδιορίσουμε την αφθονία του. Τα αποτελέσματα που ελήφθησαν, σύμφωνα με προηγούμενες μελέτες, δείχνουν ότι η ατμόσφαιρα του HD 189733 b είναι σχετικά καθαρή (χωρίς σύννεφα) και ότι ο πλανήτης πιθανότατα σχηματίστηκε μακριά από το άστρο του, όπου είναι αρκετά κρύο για να βρει νερό σε μορφή πάγου. Παρατηρείται μια έντονη μπλε μετατόπιση της απορρόφησης νερού: ως αποτέλεσμα της δυναμικής και των ανέμων που υπάρχουν στην ατμόσφαιρα.

Καλλιτεχνική αναπαράσταση του εξωτερικού πλανήτη HD 189733 b, πίστωση: NASA, Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος και γ. Μπέικον (STScI)

Στη συνέχεια, μελετήσαμε τον WASP-127 b, έναν εξωπλανήτη μικρότερης μάζας, αλλά πολύ μεγαλύτερο από τον Κρόνο. Μια πρόσφατη μελέτη δεδομένων από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble (HST) και το διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer δεν μπόρεσε να διαφοροποιήσει δύο ατμοσφαιρικά σενάρια: μια χαμηλή αναλογία άνθρακα προς οξυγόνο (C/O) με λίγο μονοξείδιο του άνθρακα (CO) ή μια υψηλή αναλογία με πολύ CO2.CO (αυτή η αναλογία μπορεί να συνδεθεί με διαφορετικά σενάρια εκπαίδευσης). Το SPIRou, το οποίο καθιστά δυνατή την παρατήρηση ενός εύρους CO που δεν μπορεί να παρατηρηθεί με HST και Spitzer, κατάφερε να εντοπίσει την παρουσία πολύ λίγου CO και χαμηλού C/O, που παρατηρούνται σπάνια, αλλά υποστηρίζονται από κάποιους άλλους. Ρεαλιστικά σενάρια προπόνησης που ποικίλλουν με την πάροδο του χρόνου. Τα δεδομένα του SPIRou επιβεβαίωσαν επίσης την παρουσία νερού και πρότειναν ότι εάν επιβεβαιωθεί, θα μπορούσε να υπάρχει υδροξύλιο (OH): ένα απροσδόκητο εύρημα επειδή ο εξωπλανήτης είναι τόσο κρύος. Έχω δείξει ότι η συνδυασμένη ανάλυση των δεδομένων SPIRou και εκείνων των διαστημικών τηλεσκοπίων επιτρέπει καλύτερους περιορισμούς στις παραμέτρους της ατμόσφαιρας των εξωπλανητών.

Αυτή η εργασία έδειξε ότι η υψηλής ανάλυσης παροδική φασματοσκοπία κοντά στο υπέρυθρο, ιδιαίτερα με το SPIRou, είναι χρήσιμη για την εξερεύνηση των ατμοσφαιρικών συνθηκών του θερμού Δία και του Υπο-Κρόνου. Επιπλέον, ο συνδυασμός δεδομένων χαμηλής και υψηλής ανάλυσης είναι ένα πολύ ισχυρό εργαλείο για τη μελέτη της ατμόσφαιρας και θα είναι ακόμη πιο ισχυρό με τις επαναστατικές δυνατότητες JWST.

περισσότερες πληροφορίες

ότι Εργάστηκα στο διδακτορικό μου. στο Πανεπιστήμιο του Μόντρεαλ μεταξύ 2016 και 2022, υπό την επίβλεψη του Ντέιβιντ Λαβρενιέ. Η διατριβή της θα είναι διαθέσιμη σύντομα.

READ  Ο ραδιενεργός άνθρακας είναι το κλειδί για την κατανόηση του παρελθόντος της Γης

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *