Opis projektu
Nowe techniki umożliwią lepsze badania atmosfer egzoplanet
Od czasu odkrycia pierwszej planety orbitującej wokół odległej gwiazdy przeszło dwie dekady temu udało nam się wykryć ponad 4 000 egzoplanet. Obecnie skupiamy się na badaniu ich składu, sposobu powstania oraz możliwości występowania na nich życia. Tego rodzaju badania są możliwe dzięki analizie ich atmosfer. Pozyskiwanie informacji na temat składu atmosfer egzoplanet wymaga jednak uzyskania dużej ilości danych na temat właściwości widma poszczególnych atomów oraz cząsteczek, z których się te atmosfery składają. Ze względu na nietypowe warunki występujące na większości odkrytych dotychczas egzoplanet – wysoką temperaturę oraz promieniowanie gwiazd – brakuje nam obecnie danych laboratoryjnych, które można wykorzystać do prowadzenia badań, co znacznie ogranicza możliwości modeli egzoplanet. Uczestnicy finansowanego przez Unię Europejską projektu ExoMolHD zamierzają rozwiązać ten problem dzięki połączeniu opartych na fizyce kwantowej podejść teoretycznych z danymi uzyskanymi w ramach doświadczeń, aby otrzymać w ten sposób widma egzoplanet i ich atmosfer.
Cel
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.
Dziedzina nauki
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-ADG - Advanced GrantInstytucja przyjmująca
WC1E 6BT London
Zjednoczone Królestwo