Poder estadístico para probar la hipótesis del oxígeno en la zona habitable en el ELT para diferentes valores de η⊕ y diferentes fracciones de candidatos extraterrestres (CEE, izquierda) y fracciones de candidatos superextraterrestres (ESEC, derecha) con O2 similar a la Tierra niveles. Las líneas eléctricas estadísticas para el 50% y el 95% se muestran en negro. Tener más planetas que contienen oxígeno y/o valores más altos de η⊕ conduce a una mayor capacidad para probar esta hipótesis, sin embargo, la inclusión de todas las súper Tierras no necesariamente mejora esta capacidad. Observamos que estos números han sido supermuestreados para resaltar las diferencias. — Doctorado en Astronomía EP
La detección de biofirmas en las atmósferas de exoplanetas similares a la Tierra es uno de los objetivos más importantes y ambiciosos de la astronomía, la astrobiología y la humanidad.
El oxígeno molecular se encuentra entre los indicadores más fuertes de vida en la Tierra, pero sería extremadamente difícil de detectar mediante espectroscopía de transmisión. Utilizamos el marco estadístico de Bioverse para evaluar la capacidad de explorar O2 Niveles en exoplanetas hipotéticos de zonas habitables (CEE) utilizando imágenes directas y espectroscopía de alta resolución en el Telescopio Gigante de Magallanes (GMT) y el Telescopio Extremadamente Grande (ELT).
Encontramos que O.2 Se pueden explorar hasta ∼5 y ∼15 EEC que orbitan alrededor de enanas M brillantes dentro de 20 pc en un estudio GMT y ELT de 10 años, respectivamente. Como la Tierra oh2 Los niveles de cuatro candidatos conocidos a súper Tierra, incluido Próxima Centauri b, pueden examinarse en aproximadamente una semana en ELT y unos meses en GMT.
También evaluamos la capacidad del ELT para probar la hipótesis del oxígeno en la zona habitable: que los planetas del tamaño de la Tierra en la zona habitable tienen más probabilidades de tener O2 – Dentro de una encuesta de 10 años utilizando Bioverse.
Probar esta hipótesis requeriría que ∼1/2 de las CEE tuvieran O2 O ∼1/3 si η⊕ el es grande. Un telescopio de gran apertura en el hemisferio norte, como el Telescopio de Treinta Metros (TMT), ampliaría la población de estrellas objetivo en aproximadamente un 25%, reduciría el tiempo necesario para detectar biofirmas en objetivos individuales y proporcionaría una detección independiente adicional de posibles biofirmas. descubrimientos.
Capacidad para investigar H2O (azul discontinuo), O2 (punteado verde discontinuo), CH4 (punteado naranja), CO2 (rosa discontinuo) y CO (punteado negro) en las atmósferas de exoplanetas en las zonas habitables de las estrellas G2 V a M8 V a 2 lect/D para distancias de 5 pc (izquierda) y 10 pc (derecha). Se muestran líneas para el JWST de ∼6 m de diámetro o la apertura de diámetro HWO prevista (sólido naranja), GMT (sólido azul), TMT (sólido verde) y ELT (sólido amarillo). Si el área de la zona habitable se encuentra por encima de la línea del telescopio, la biofirma de esa instalación se puede alcanzar con un ángulo de trabajo interno de 2 μ/D. — Doctorado en Astronomía EP
kevin k. Hargrado-Ullmann, Daniel Abay, Sebastián J. Hafert, Martin Schlecker, Markus Kasper, Jens Kammerer, Kevin Wagner
Comentarios: 19 páginas, 8 figuras, 4 tablas. En revisión, se aceptan comentarios
Temas: La Tierra y la astrofísica planetaria (astro-ph.EP); Instrumentos y Métodos Astrofísicos (astro-ph.IM)
Citar como: arXiv:2405.11423 [astro-ph.EP] (O arXiv:2405.11423v1 [astro-ph.EP] para esta versión)
https://doi.org/10.48550/arXiv.2405.11423
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Día de entrega
Quién: Kevin Hardigery Ullman
[v1] Domingo 19 de mayo de 2024, 02:05:29 UTC (349 KB)
https://arxiv.org/abs/2405.11423
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