Projektbeschreibung
Neue Verfahren unterstützen Studien zur Atmosphäre von Exoplaneten
Seitdem vor mehr als zwei Jahrzehnten der erste Planet, der einen entfernten Stern umkreist, entdeckt wurde, wurden mehr als 4 000 Exoplaneten gefunden. Nun konzentriert man sich auf die Untersuchung ihrer Zusammensetzung, Entstehung und Bewohnbarkeit. Diese Fragen lassen sich durch eine Charakterisierung ihrer Atmosphäre beantworten. Um Informationen über die Atmosphäre von Exoplaneten zu erhalten, ist jedoch umfangreiches Wissen zu den Spektraleigenschaften der Atome und Moleküle notwendig, aus der sie sich zusammensetzt. Aufgrund der ungewöhnlichen Bedingungen, die auf den meisten bekannten Exoplaneten zu finden sind (erhöhte Temperaturen und hohe stellare Strahlungsflüsse), fehlt es an sofort einsetzbaren Labordaten, weshalb es kaum Modelle von Exoplaneten gibt. Das EU-finanzierte Projekt ExoMolHD möchte diese Hürde durch die Zusammenführung von quantenbasierten theoretischen Ansätzen und experimentellen Daten überwinden und so die Spektren der Exoplaneten und ihre Atmosphären erforschen.
Ziel
It is just over two decades since the first extrasolar planet was discovered; we have learnt that such planets are ubiquitous with (nearly?) every star in our local neighbourhood supporting a planetary system. These newly-discovered planets are generally unlike those in our Solar System. Astronomers have taken the first steps in characterising exoplanetary atmospheres through spectroscopy. The advent of new space missions, such as Ariel and WFIRST, and high performance observatories from space and the ground, such JWST and ELTs, allied to new techniques, will begin to answer fundamental questions about the composition, formation and properties of exoplanets through detailed spectroscopic. A prerequisite for advances to be made is the availability of the fundamental atomic and molecular data necessary for interpreting new observations. The unusual conditions found on most known exoplanets, involving elevated temperatures and high fluxes of stellar radiation, means the required data are missing and not readily measurable in the laboratory. The ExoMolHD project will use advanced molecular quantum mechanics allied to novel empirical techniques based on available experimental data to respond to the modern challenges of exoplanetary models and retrievals by providing extensive ``higher definition'' data. ExoMolHD will (a) provide precise wavelengths for key molecules applicable for use in high resolution spectroscopic studies performed by telescopes such as the VLT and ELTs; (b) predict accurate spectroscopic data on key isotopically-substituted species; (c) provide temperature-dependent pressure shifts and pressure broadening parameters; (d) compute photodissociation cross sections and photolysis rates both in and outside thermodynamic equilibrium and (e) develop appropriate database structures, including detailed opacities, k-tables and precomputed atmospheric models. We will act to ensure the widest possible utilisation of the data.
Wissenschaftliches Gebiet
Programm/Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
ERC-ADG - Advanced GrantGastgebende Einrichtung
WC1E 6BT London
Vereinigtes Königreich