Bestenfalls sind die wenigen extrasolaren Planeten, die wir direkt abgebildet haben, nur Lichtpunkte. Wie Sie wahrscheinlich wissen, flog das Raumschiff Deep Impact heute mit dem Kometen Hartley 2 und machte Bilder aus nur 700 km Entfernung. Das Manövrieren, um sich mit dem Kometen zu treffen, ist jedoch nicht die einzige Aufgabe, die dieses Raumschiff erledigt hat. Die EPOXI-Mission suchte auch nach Möglichkeiten, extrasolare Planeten zu charakterisieren, und das Team machte eine Entdeckung, die helfen sollte, eindeutige Informationen über extrasolare Planeten zu identifizieren. Wie haben sie das gemacht? Mit dem Deep Impact-Raumschiff können Sie die Planeten in unserem eigenen Sonnensystem betrachten.
Das Raumschiff bildete die Planetenkörper in unserem Sonnensystem ab - insbesondere die Erde, den Mars und unseren Mond - (siehe hier für Filme über den Mond, der die Erde durchquert), und die Astronomin Lucy McFadden und die UCLA-Absolventin Carolyn Crow verglichen das reflektierte Rot, Blau und Grün beleuchten und gruppieren die Planeten nach den Ähnlichkeiten, die sie sahen. Die Planeten fallen auf diesem Diagramm in sehr unterschiedliche Bereiche, wobei die vertikale Richtung die relative Menge an blauem Licht und die horizontale Richtung die relative Menge an rotem Licht angibt.
Dies deutet darauf hin, dass Astronomen, wenn wir über die Technologie verfügen, um Licht von einzelnen Exoplaneten zu sammeln, Farbinformationen verwenden könnten, um erdähnliche Welten zu identifizieren. "Wenn die Teleskope größer werden, wird es schließlich die Lichtsammelkraft geben, die Farben der Planeten um andere Sterne herum zu betrachten", sagt McFadden. "Ihre Farben werden uns sagen, welche wir genauer studieren sollen."
Auf dem Plot gruppieren sich die Planeten in Gruppen, basierend auf Ähnlichkeiten in den Wellenlängen des Sonnenlichts, die ihre Oberflächen und Atmosphären reflektieren. Die Gasriesen Jupiter und Saturn drängen sich in einer Ecke, Uranus und Neptun in einer anderen. Die felsigen inneren Planeten Mars, Venus und Merkur sammeln sich in ihrer eigenen Ecke des „Farbraums“.
Aber die Erde sticht wirklich hervor und ihre Einzigartigkeit beruht auf zwei Faktoren. Eine davon ist die Streuung von blauem Licht durch die Atmosphäre, Rayleigh-Streuung genannt, nach dem englischen Wissenschaftler, der es entdeckt hat. Der zweite Grund, warum die Erde farblich auffällt, ist, dass sie nicht viel Infrarotlicht absorbiert. Dies liegt daran, dass unsere Atmosphäre im Vergleich zu den Gasriesenplaneten Jupiter und Saturn wenig infrarotabsorbierende Gase wie Methan und Ammoniak enthält.
"Es ist die Erdatmosphäre, die die Farben der Erde dominiert", sagt Crow. "Es ist die Streuung von Licht im ultravioletten Bereich und das Fehlen einer Absorption im Infrarot."
Dieser Filterungsansatz könnte also einen vorläufigen Blick auf Oberflächen und Atmosphären von Exoplaneten werfen und uns einen Eindruck davon geben, ob der Planet felsig oder ein Gasplanet ist oder welche Art von Atmosphäre er hat.
EPOXI ist eine Kombination der Namen der beiden erweiterten Missionskomponenten für das Raumschiff Deep Impact: Der erste Teil des Akronyms stammt von EPOCh (Extrasolar Planet Observations and Characterization), und der Vorbeiflug des Kometen Hartley 2 wird als Deep Impact eXtended Investigation bezeichnet (DIXI).
