En gruppanalys av 30 exoplaneter som kretsar kring avlägsna stjärnor tyder på att storleken, inte massa, är en nyckelfaktor för huruvida en planets atmosfär kan upptäckas. Den största befolkningsstudien av exoplaneter hittills har framgångsrikt upptäckt atmosfärer runt 16 "heta Jupiters", och fann att vattenånga var närvarande i alla fall.

Arbetet av ett UCL-ledda team av europeiska forskare har viktiga konsekvenser för jämförelsen och klassificeringen av olika exoplaneter. Resultaten kommer att presenteras av Angelos Tsiaras vid European Planetary Science Congress (EPSC) 2017 i Riga tisdagen den 19 september.

"Fler än 3, 000 exoplaneter har upptäckts men, än så länge, vi har studerat deras atmosfärer till stor del på en individ, från fall till fall. Här, vi har utvecklat verktyg för att bedöma betydelsen av atmosfäriska upptäckter i kataloger över exoplaneter, sa Angelos Tsiaras, huvudförfattaren till studien. "Den här typen av konsekvent studie är avgörande för att förstå den globala befolkningen och potentiella klassificeringar av dessa främmande världar."

Forskarna använde arkivdata från ESA/NASAs rymdteleskop Hubbles Wide Field Camera 3 (WFC3) för att hämta spektrala profiler av 30 exoplaneter och analysera dem för de karakteristiska fingeravtrycken av gaser som kan finnas. Ungefär hälften hade starkt detekterbar atmosfär.

Resultaten tyder på att även om atmosfärer med största sannolikhet upptäcks runt planeter med en stor radie, planetens massa verkar inte vara en viktig faktor. Detta indikerar att en planets gravitationskraft endast har en mindre effekt på dess atmosfäriska evolution.

De flesta av de upptäckta atmosfärerna visar tecken på moln. Dock, de två hetaste planeterna, där temperaturen överstiger 1, 700 grader Celsius, verkar ha klar himmel, åtminstone på höga höjder. Resultat för dessa två planeter indikerar att titanoxid och vanadinoxid är närvarande utöver de vattenånga som finns i alla 16 av de framgångsrika analyserade atmosfärerna.

"För att förstå planeter och planetbildning måste vi titta på många planeter:på UCL implementerar vi statistiska verktyg och modeller för att hantera analys och tolkning av ett stort urval av planetariska atmosfärer. 30 planeter är bara början, sa Ingo Waldmann, en medförfattare till studien.

"30 exoplanetatmosfärer är ett stort steg framåt jämfört med den handfull planeter som observerades för år sedan, men ännu inte big-data. Vi arbetar på att lansera dedikerade rymduppdrag under det kommande decenniet för att få detta antal upp till hundratals eller till och med tusentals, " kommenterade Giovanna Tinetti, även UCL.