Exoplaneter som liknar jorden har ett icke-permanent och komplext väder-system med ett oförutsägbart och förändrat klimat, men dynamiken i exo-atmosfären i avlägsna världar är fortfarande ett stort mysterium.
Med hjälp av hög precisionsdata från Kepler Space Telescope fokuserade en grupp forskare från University of Toronto, York University och Queen's University i Belfast på sex stora exoplaneter som observerar rotationen av dessa planeter runt stjärnor för att hitta mönster i deras globala väder.
Naturligtvis talar vi inte om exoplaneter, åtminstone något som liknar jorden, det är mycket svårare att observera dem. våra världar är heta (mer än 1600 grader Celsius eller 2900 grader Fahrenheit) och massiva gasjättar som roterar runt sina stjärnor på ett mycket nära avstånd. I framtiden, när vår utrustning kan bli tekniskt mer komplex, kommer de metoder som används för att uppskatta alienväder som ligger långt ifrån oss också att användas i studier av små stenplaneter.
För att undersöka dessa världar mer detaljerat, observerade forskarna de olika faserna i dessa exoplanets banor. På samma sätt som faserna i vår mån, som beror på solens vinkel som belyser dess yta, har jordens observatörs synvinkel avlägsna exoplaneter ganska likartade faser som kan observeras från många ljusårs avstånd. "Vi bestämde vädret för andra världar genom att mäta förändringar på planeterna, under deras passage från förälderstjärnan, för att lära sig mer om dag- och nattcykeln på exoplaneter", säger Lisa Esteves, från University of Toronto, ledande författare till studien. "Vi spårade hur var och en går igenom sin fasfas, under vilken olika delar av planeten är starkt upplysta av en stjärna eller är i fullständigt mörker."
Under bildandet av ett planetarsystem i en stjärna roterar planeterna närmast stjärnan, enligt antagandena, moturs, vilket är relaterat till höger rörelse vad gäller planetens banor. Sålunda bildas i de mest massiva gasjättarna, förmodligen från början av planetens existens, en östlig ström av atmosfäriska vindar. Forskare fann också att molnen som bildar på en exoplanets nattyta, går ut på dagens sida, värmer upp och sedan snabbt sprider sig.
Det var väldigt intressant när laget såg en ljusstyrka i de fyra världarna under morgondagen och i de andra två på kvällen ger båda upptäckterna oss intressanta ledtrådar för att förstå atmosfärernas atmosfär av dessa sex exoplaneter.
"Vindarna fortsätter att driva molnen till dagens sida, där de värmer upp och sprider sig och lämnar en klar matshimmel bakom dem", säger Estevez. "Dessa vindar rör den heta luften öster om meridianen, som är mid-dag vid denna tidpunkt, vilket resulterar i högre temperaturer på eftermiddagen." "Jämförelse av planetdata på tidigare bestämda temperaturer med fasmätningscykeln från Kepler, vi fann att överskottets ljusstyrka på morgonsidan genereras med stor sannolikhet av reflektion av starlight", säger Esteves. "Dessa fyra planeter är inte tillräckligt kalla för att skapa ett överskott av ljus från termisk strålning."
"Det överskottsljus som ses på två mycket heta planeter kan förklaras av termisk strålning," tillade hon. "Troligtvis förklaras detta av det faktum att vindarna rör sig speciellt i detta fall mot kvällssidan och därigenom skapar överdriven ljusstyrka."
Tidigare användes Kepler-data huvudsakligen för att mäta exoplanets reflekterade och termiska ljusstyrka, men idag är det första försöket att mäta förändringar i ljusstyrkan i exoplanetsfaserna, för att bestämma dag- och nattcykeln samt dynamiken i exoplanetiska väderförhållandena.
"De kommande rymduppdrag bör avslöja många fler små planeter runt ljusa stjärnor som kommer att vara de viktigaste målen för framtida detaljerad forskning", säger medförfattare Ray Jayavardhana från York University. "Jag hoppas någon dag, inom en snar framtid, vi kommer att prata om väderrapporter från främmande världar och jordväder, som bara gör jämförelser med vår hemsida."
