Многие экзопланеты имеют непрозрачную атмосферу, скрытую за облаками или дымкой, из-за чего астрономам сложно определить их химический состав. Новое исследование показывает, что частицы дымки, образующиеся в разных условиях, обладают широким спектром свойств, которые могут определять, насколько прозрачной или мутной может быть атмосфера планеты.
Фотохимические реакции в атмосферах экзопланет с умеренным климатом приводят к образованию мелких частиц органической дымки . Большое количество этих фотохимических туманов образуется в атмосфере Земли каждый день, но на нашей планете относительно чистое небо. Причина в том, насколько легко частицы дымки удаляются из атмосферы в процессе осаждения.
«Не только образование дымки, но и ее удаление определяет, насколько чистая атмосфера», — сказал Синьтин Ю, научный сотрудник Калифорнийского университета в Санта-Крус и ведущий автор исследования, опубликованного 12 июля в журнале Nature Astronomy.
Ю и ее коллеги измерили свойства частиц дымки, производимых в лаборатории в условиях, характерных для атмосфер экзопланет, включая ряд составов газов, температур и источников энергии . Соавтор Си Чжан, доцент кафедры наук о Земле и планетах Калифорнийского университета в Санта-Круз, сказал, что подобные лабораторные эксперименты необходимы для понимания образования дымки и его влияния на наблюдения.
«Мы не можем вернуть образцы дымки с экзопланет, поэтому мы должны попытаться имитировать атмосферные условия в лаборатории», — сказал он.
По словам Ю, удаление дымки зависит от критического свойства материала частиц, называемого поверхностной энергией . «Поверхностная энергия характеризует степень сцепления или« липкости »материала», — сказала она.
Частицы липкой дымки легко соединяются друг с другом при столкновении, превращаясь в более крупные частицы, которые выпадают из атмосферы на поверхность планеты. Они также образуют хорошие зародыши конденсации облачных капель и легко удаляются влажным осаждением. Туман, образующийся на Земле, обычно имеет высокую поверхностную энергию, поэтому он «липкий» и эффективно удаляется из атмосферы.
Лабораторные эксперименты Ю показывают, что дымки, образующиеся в атмосферах экзопланет, очень разнообразны, и их свойства зависят от условий, в которых они возникают.
Источник — 1nsk.ru.