Bioverso: una valutazione completa delle capacità di telescopi molto grandi per sondare i livelli di O2 simili alla Terra negli esopianeti nella vicina zona abitabile di transito

Bioverso: una valutazione completa delle capacità di telescopi molto grandi per sondare i livelli di O2 simili alla Terra negli esopianeti nella vicina zona abitabile di transito

Stime cumulative del numero di pianeti della zona abitabile delle dimensioni della Terra in funzione della distanza planetaria in entrambe le geometrie trans (linee continue) e non trans (linee tratteggiate). (Sinistra) Scenario (1): η⊕ è lo stesso per le nane FGK e M, assumendo tre diversi valori di η⊕: 5%, 15% e 35%. (A destra) Scenario (2): η⊕ è 3,5 volte superiore per tutte le nane M rispetto ai valori di base da (1). Per aiutare l’occhio, abbiamo aggiunto cerchi e tracciato linee tratteggiate verticali su ciascuna delle curve di transito per mostrare la distanza alla quale ci aspettiamo di trovare uno o più pianeti nella zona abitabile delle dimensioni della Terra. Per queste stime, abbiamo utilizzato 1.739 singole stelle su 20 PC. Ci sono molti più pianeti abitabili non di dimensioni terrestri là fuori, e entro 10 PC, possiamo aspettarci di trovarne almeno da 10 a 100. – AstroGirl EP

L’ossigeno molecolare è un forte indicatore della vita sulla Terra e può anche indicare processi biologici sugli esopianeti.

Studi recenti hanno suggerito che livelli di ossigeno simili alla Terra potrebbero essere rilevati su esopianeti vicini utilizzando spettrometri ad alta risoluzione sui futuri Very Large Telescopes (ELT). Tuttavia, questi studi non hanno tenuto conto di limitazioni come velocità relative, tassi di incidenza dei pianeti e osservabilità del bersaglio. Abbiamo ampliato gli studi precedenti creando un catalogo omologo di 286.391 stelle della sequenza principale all’interno di 120 PC utilizzando Gaia DR3 e utilizzato il framework Bioverse per simulare la probabilità di trovare isotopi terrestri in transito nelle vicinanze.

Abbiamo anche simulato un sondaggio di M nane nell’ordine di 20 PC per calcolare le stime delle probabilità di transito, velocità relative e osservabilità del bersaglio per determinare la lunghezza degli ELT e dei telescopi teorici terrestri di 50-100 m che dovrebbero essere monitorati per esplorare i livelli di O simili alla Terra con lo spettro R = 100.000.

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Ciò sarà possibile solo in 50 anni fino a circa il 21% dei sistemi M-nani vicini se viene rilevata una zona abitabile all’interno di una zona abitabile, assumendo che i segnali di ogni transito parziale osservabile possano essere integrati da ciascun ELT. In tal caso, i livelli di O simili alla Terra potrebbero essere rilevati su TRAPPIST-1 dg rispettivamente in 16-55 anni e circa la metà del tempo con uno spettrometro R=500.000.

Questi risultati hanno importanti implicazioni sulla possibilità che gli ELT possano esaminare gli isotopi terrestri abitabili di O attraverso la spettroscopia di trasmissione. Il nostro lavoro fornisce la valutazione più completa fino ad oggi delle capacità della Terra di cercare la vita oltre il sistema solare.

Kevin K. Hardgree-Ullman, Dániel Apai, Galen J. Bergsten, Ilaria Pascucci, Mercedes López-Morales

Commenti: 30 pagine, 14 figure, 8 tavole. È stato rivisto e ripresentato ad AJ dopo un rapporto favorevole dell’arbitro
Materie: Astrofisica terrestre e planetaria (astro-ph.EP); Astrofisica solare e stellare (astro-ph.SR)
Citato come: arXiv:2304.12490 [astro-ph.EP] (o arXiv: 2304.12490v1 [astro-ph.EP] per questa versione)
https://doi.org/10.48550/arXiv.2304.12490
Concentrati per saperne di più
Data di presentazione
CHI: Kevin Hardy Gregory Ullman
[v1] Lunedì 24 aprile 2023 23:15:49 UTC (35.303 KB)
https://arxiv.org/abs/2304.12490v1
Astrobiologia

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