Panaliti di Laboratorium Propulsi Jet NASA di Pasadena, California, "masak" suasana luar bumi di Bumi ieu. Dina panilitian anyar, panaliti JPL ngagunakeun "oven" suhu luhur pikeun manaskeun campuran hidrogén sareng karbon monoksida langkung ti 1 ° C (100 ° F), anu sami sareng suhu lava anu lebur. Tujuanana nya éta pikeun niron kaayaan anu tiasa dipendakan dina suasana jinis khusus exoplanet (planét di luar tata surya urang) anu disebat "Jupiters panas."

Pengusaha = buta ruang

Jupiter Panas mangrupikeun raksasa gas anu ngorbit teu sapertos planét tata surya urang caket pisan sareng bintang indukna. Nalika Bumi ngorbit Matahari salami 365 dinten, Jupiter panas ngorbit bintangna kirang ti 10 dinten. Jarak pondok ieu ti béntang hartosna suhu na tiasa dugi ka 530 dugi ka 2 ° C (800 dugi ka 1 ° F) atanapi bahkan langkung. Upami dibandingkeun, dinten anu panas di permukaan Mercury (anu ngurilingan Matahari dina 000 dinten) ngahontal suhu sakitar 5 ° C (000 ° F).

Kapala ilmuwan JPL Murthy Gudipati, kapala grup anu ngalaksanakeun studi anyar anu diterbitkeun bulan kamari dina Astrophysical Journal, nyarios:

"Simulasi laboratorium anu leres tina lingkungan anu parah tina exoplanet ieu moal mungkin, tapi urang tiasa niron pisan."

Timna dimimitian ku campuran kimia saderhana biasana gas hidrogén sareng 0,3% gas karbon monoksida. Molekul-molekul ieu umum pisan di ruang angkasa sareng di tata surya anu mimiti sahingga sacara logis tiasa ngawangun suasana Jupiter anu panas. Campuran teras dipanaskeun dugi ka 330 dugi ka 1 ° C (230 dugi ka 620 ° F).

Élmuwan ogé ngalaan campuran laboratorium ieu kana dosis tinggi radiasi ultraviolét - sami sareng anu tiasa mangaruhan panas bumi Jupiter caket bintang indungna. Lampu UV parantos kabuktosan janten bahan aktif. Karyana ageung nyumbang kana hasil anu héran tina panilitian ngeunaan fénoména kimia anu tiasa lumangsung dina atmosfir panas.

Jupiters Panas

Panas Jupiter dianggap planét ageung sareng ngaluarkeun langkung seueur cahaya tibatan planét anu langkung tiis. Faktor-faktor ieu ngamungkinkeun para astronom kéngingkeun langkung seueur inpormasi ngeunaan suasanana tibatan kaseueuran jinis éksoplanét anu sanés. Observasi nunjukkeun yén seueur atmosfir Jupiter anu panas opak di ketinggian tinggi. Sanaos opacity sabagian tiasa diyakinkeun ku awan, tiori ieu kaleungitan kaaslianana ku tekanan anu turun. Opacity parantos dititénan bahkan dimana tekanan atmosfirna handap pisan.

Piringan safir alit dina gambar anu leres nunjukkeun aerosol organik anu dihasilkeun dina jero tungku suhu luhur. Cakram di kénca teu acan dianggo. Sumber Gambar: NASA / JPL-Caltech

Janten ilmuwan parantos milari penjelasan anu sanés, sareng salah sahijina tiasa janten aerosol - partikel padet anu aya dina atmosfir. Nanging, numutkeun panaliti JPL, para ilmuwan henteu terang kumaha aerosol tiasa dibentuk dina atmosfir panas Jupiter. Ngan ukur tiasa ditiru ieu dina percobaan anyar, nalika campuran kimia panas kakeunaan radiasi UV.

Benjamin Fleury, panaliti sareng panulis utama panilitian JPL

"Hasil ieu ngarobih cara urang napsirkeun suasana panas kabut Jupiter. Di pikahareupeun urang hoyong diajar pasipatan aerosol ieu. Kami hoyong langkung ngartos kumaha éta kabentuk, kumaha cara nyerep cahaya sareng kumaha réaksina kana parobihan lingkungan. Sadaya inpormasi ieu tiasa ngabantosan para astronom ngartos naon anu aranjeunna tingali nalika aranjeunna niténan planét ieu. "

Uap cai kapendak

Panilitian éta ogé ngareuwaskeun deui: réaksi kimia ngahasilkeun jumlah karbon dioksida sareng cai anu réa. Uap cai dipendakan dina atmosfir panas Jupiter, sedengkeun para ilmuwan rada ngarepkeun yén molekul langka ieu ngan ukur bakal kabentuk upami langkung seueur oksigén tibatan karbon anu aya. Panilitian anyar nunjukkeun yén cai tiasa ngabentuk sanaos karbon sareng oksigén aya dina babandingan anu sami. (Karbon monoksida ngandung hiji atom karbon sareng hiji atom oksigén.) Sedengkeun karbon dioksida (hiji atom karbon sareng dua atom oksigén) dihasilkeun tanpa radiasi UV tambahan, réaksina digancangan ku ditambahan lampu bintang anu simulasi.

Mark Swain, panaliti exoplanet JPL sareng ko-panulis panilitian, nyarios:

"Hasil anyar ieu langsung tiasa dianggo pikeun narjamahkeun naon anu urang tingali dina suasana panas Jupiter. Kami nganggap yén dina atmosfir ieu, réaksi kimia paling kapangaruhan ku suhu, tapi ayeuna ternyata urang ogé kedah ningali peran radiasi. "

Kalayan instrumen generasi saterusna, sapertos NASA's James Webb Space Telescope, disiapkeun pikeun diluncurkeun dina 2021, para ilmuwan tiasa nyiptakeun profil kimia mimiti anu lengkep dina atmosfir exoplanet. Sareng tiasa janten salah sahiji anu pangpayunna janten anu janten anu sakitar Jupiters anu panas. Panilitian ieu bakal ngabantosan para ilmuwan ngartos kumaha sistim tatasurya sanésna kabentuk sareng kumaha sami atanapi béntenna ti urang.

Karya kakarék dimimitian pikeun panaliti JPL. Beda sareng tungku anu khas, éta sacara hémat disegel pikeun nyegah kabocoran gas atanapi kontaminasi, ngamungkinkeun para ilmuwan ngendalikeun tekananna nalika suhu naék. Kalayan alat-alat ieu, aranjeunna ayeuna tiasa nyimulasikeun atmosfir éksoplanétér dina suhu anu langkung luhur dugi ka 1600 ° C (3000 ° F).

Bryana Henderson, ko-panulis ulikan ti JPL

"Éta mangrupikeun tantangan anu tetep pikeun suksés ngarancang sareng ngaoperasikeun sistem ieu. Ieu kusabab kaseueuran komponén standar, sapertos kaca atanapi aluminium, lebur dina suhu anu luhur sapertos kitu. Kami teras-terasan diajar kumaha nyorong wates bari aman nyaruakeun prosés kimia ieu di laboratorium. Nanging, dina tungtungna, hasil anu pikaresepeun anu dicandak ku ékspérimén pikeun urang sadayana tiasa dianggo sareng usaha tambahan. "