En NASA-raket kommer snart att med sitt nya
instrument observera en stjärna i närheten för att lära sig mer om hur
stjärnljus påverkar exoplaneters atmosfärer vilket är viktigt att förstå mer om
när vi söker efter liv utanför vårt
solsystem.
Med hjälp av ett uppdaterat instrument som först lanserades 2019 har uppdraget nu ett nytt mål: Procyon A, den ljusaste stjärnan i stjärnbilden Canis Minor (Lilla Hunden).
Det man önskar förstå är; Hur påverkar en stjärnas
ljus potentiella livstecken från planeter som kretsar runt den? Suborbital
Imaging Spectrograph for Transition region Irradiance from Nearby Exoplanet
host stars, eller SISTINE-2, uppdraget startade från White Sands Missile Range
i New Mexico den 8 november 2021 med syftet att arbeta utefter ovan frågeställning.
Frågan om livet existerar någon annanstans i
universum än på jorden är kantat av tekniska utmaningar. Vi kan inte resa till
planeter runt andra stjärnor för att undersöka på plats.
Våra teleskop är inte heller tillräckligt kraftfulla för att se ner på dess
ytor. Istället ser astronomer på exoplaneters atmosfärer och söker efter spår
av kemikalier som vi vet behövs för liv som vi förstår det. Vatten, metan, syre, ozon
och andra så kallade biomarkörer producerar unika ljusmönster som teleskop kan
upptäcka på avstånd. Men för att tolka dem korrekt måste astronomer även se på hur planeten påverkas av sin stjärnas sken (sol).
"Samspelet mellan planetens atmosfär och
ultraviolett ljus från dess sol avgör vilka gaser som fungerar som de bästa
biomarkörerna", säger Kevin France, astrofysiker vid University of
Colorado Boulder och huvudutredare vid uppdraget.
Vissa ultravioletta (UV) våglängder kan till exempel
bryta ner koldioxid, frigöra en enda syreatom för att kombinera den med andra
och bilda molekylärt syre (tillverkat av två syreatomer) eller ozon (tillverkat
av tre). Stjärnor som sprider detta ljus kan skapa falska
biomarkörer och lura astronomer att söka liv på fel exoplaneter.
SISTINE-teamet strävar efter att undvika detta
dilemma genom att skapa en guide till de våglängder som varje typ av stjärna
avger. Det finns många olika typer av stjärnor och vi har ännu inte en
fullständig bild av all deras ljusutsläpp eller hur detta varierar över tid. Med en
katalog över stjärnljus kan forskare uppskatta om en upptäckt biomarkör
antingen är ett potentiellt tecken på liv eller en falsk signal från stjärnljus. På
den nu påbörjade flygningen kommer SISTINE-2 att observera Procyon A. En stjärna som finns cirka
11,5 ljusår bort. Procyon A är en stjärna av F-typ, vilket är gulvita solar
något större, varmare och ljusare än vår sol. Även om det här inte upptäckts någon
exoplanet kan studier av Procyon A hjälpa oss att förstå F-stjärnor och deras eventuella
exoplaneters påverkan av sin sol.
"Att känna till dessa stjärnors ultravioletta
spektra hjälper oss att hitta de mest lovande miljöerna på exoplaneter med
framtida NASA-observatorier", säger France. SIXTIN-2 består av ett
teleskop och ett instrument som kallas spektrograf (en typ av spektroskop) som bryter ner ljus i sina separata färger.
SIXTIN-2 kommer att fokusera på ultraviolett ljus från 100 till 160 nanometer
ett intervall som inkluderar våglängder som är kända för att producera falska
positiva biomarkörer. Genom att kombinera sina insamlade data med befintliga
observationer av röntgen, extremt ultraviolett och synligt ljus från stjärnor
av F-typ hoppas teamet kunna sätta ihop ett referensspektrum som hjälper
astronomer att tolka biomarkörer på exoplaneter som kretsar kring F-stjärnor.
Bild från vikipedia på raketen Black Brants
uppskjutning 2019 för test av Sistine spektrografen vilken är 100 tals
effektivare än Hubble då det gäller spektrografstudier av främmande planeter
och stjärnor. Den slutliga uppskjutningen med det färdigutvecklade instrumentet
kallat Sistine II sändes upp den 8 nov 2021.
