A detecção de luz difusa de exoplanetas dá acesso directo às condições físicas e composição de suas atmosferas. Atualmente, experimentos de luz mais dispersos focar quase de lado, transitando sistemas.
"Sabemos de muitos outros planetas que não fazem o trânsito suas estrelas hospedeiras, e, portanto, não sabemos quase nada sobre esses ambientes", disse o astrônomo Sloane Wiktorowicz na Universidade da Califórnia, Santa Cruz.
Na verdade, "menos de 10 por cento dos exoplanetas conhecidos tiveram suas atmosferas detectado. Isto porque os planetas são pelo menos mil vezes mais fraca do que suas estrelas hospedeiras". Polarimetria Linear também tem o potencial para detectar a luz espalhada a partir de exoplanetas, porque o estado de polarização da luz espalhada por uma atmosfera planetária distingue tanto a luz direta da estrela de acolhimento e re-radiação térmica do planeta. Este fluxo disperso deve ser identificável, mesmo em face de sistemas, porque tanto o grau e ângulo de posição de polarização são modulados de forma contínua ao longo da órbita.
Inclinação orbital, a média de número de eventos de dispersão, e índice de dispersão de partículas de refração e tamanho são potencialmente perceptível com polarimetria.
Em vez de olhar para a luz das estrelas que já passou por atmosferas alienígenas em seu caminho para a Terra, Wiktorowicz e seus colegas pretendem olhar para a luz que tem espalhada fora de atmosferas estranhas. Esta estratégia deve funcionar igualmente bem para exoplanetas em órbitas tanto trânsito e não-trânsito ", que abrirão muitos planetas previamente não estudadas para a exploração", explicou.
Para entender como essa estratégia funciona, pode-se pensar em todas as ondas de luz como campos elétricos ou ondulando para cima e para baixo, esquerda e direita, ou em qualquer ângulo entre eles, uma propriedade conhecida como polarização. Quando a luz das estrelas fica espalhada fora atmosfera de um planeta, suas mudanças de polarização de uma forma que torna distinta tanto a luz direta de uma estrela ea luz refletidos na superfície de um planeta.
Analisando essa polarização, uma técnica conhecida como polarimetria, poderia render detalhes não só sobre a existência de uma atmosfera estranha, mas também a sua composição e como ela pode ser estruturada em camadas diferentes.
"Polarimetria fornece informações adicionais sobre a fotometria - brilho planeta medição em diferentes cores - porque não há informação extra codificada na polarização da luz espalhada", disse o astrofísico Sara Seager, no Instituto de Tecnologia de Massachusetts, que foi o primeiro a propor estudos polarimetria de exoplanetas . "Essa informação extra pode nos dizer se ou não nuvens ou névoas estão presentes, e algo sobre as propriedades das nuvens ou névoas. É uma informação que é difícil conseguir de outra maneira."
O exemplo canônico são as nuvens de Vênus, Seager explicou. "Muito cedo em estudos atmosfera planetária, as pessoas pensavam que Vênus pode potencialmente ter nuvens de água", disse ela. Embora as medições fotometria de Vênus não poderia identificar as gotas nessas nuvens, estudos de polarimetria de medições terrestres relatados no início de 1970 descobriu as nuvens venusianas (imagem acima) foram gotas de ácido sulfúrico, os resultados confirmados através de naves espaciais enviadas ao planeta.
Com polarimetria, "podemos dizer se as nuvens estão presentes em exoplanetas e, potencialmente, o que as nuvens são feitas de", disse Seager.
Uma grande vantagem desta estratégia "é que pode ser capaz de estudar a composição de atmosferas de exoplanetas com comparativamente pequenas, telescópios baseados em terra", explicou Wiktorowicz. Isso é fundamental para a investigação exoplaneta futuro, dada a dificuldade de financiamento observatórios espaciais, tais como o Telescópio Espacial James Webb.
Uma desvantagem deste método é que, quanto mais o planeta orbita a sua estrela, mais fraco ele será. Isso significa que somente o mais próximo em planetas podem ser estudados com esta técnica, o que significa que não será de muita ajuda encontrar novos exoplanetas - existentes planeta-caça estratégias já estão bastante bom em descobrir mundos que estão perto de suas estrelas, Wiktorowicz disse. Ainda assim, ele observou que este método não se destina a encontrar novos planetas - ". Vez, é destinado a estudar planetas que nós já conhecemos"
Para ver como a luz estelar é polarizada, Wiktorowicz e seus colegas desenvolveram um polarímetro com base em barras de vidro que dezenas de vibração de milhares de vezes por segundo. Estes "moduladores fotoelásticos" será cada muito sutilmente alterar uma polarização seleto de luz, deixando outros inalterados. A última versão do seu instrumento, POLISH2, tem duas dessas barras de vidro vibratórias, o que lhe permite detectar simultaneamente todas as polarizações chave de luz.
A busca por atmosferas de exoplanetas utilizando polarimetria ocorreu por quase dois anos com POLISH2, que é montado no telescópio do Observatório Lick de 3-metros.
"É incrível pensar que poderíamos ser capazes de ver a luz espalhada a partir da superfície de um planeta dezenas de anos-luz de distância," Wiktorowicz said.Although POLISH2 já deve ser precisa o suficiente para detectar exoplanetas, "a questão é saber se o meu sistema, e as próprias estrelas, são estáveis o suficiente para permitir que essas detecções, "Wiktorowicz disse.
Muitos fatores podem afetar o que observa o instrumento em todas as noites. "Quaisquer mudanças no telescópio ou a atmosfera ou qualquer outra coisa poderia causar uma mudança nas medidas - a quantidade de poeira que se instala em um espelho do telescópio de uma noite para a próxima pode realmente afetar o que você vê", explicou.
Para superar este desafio, os pesquisadores têm de ter em conta todos os distúrbios minutos no polarímetro pode experimentar todas as noites - para definir a escala a zero, essencialmente. Eles fazem isso por olhar para estrelas próximas. A luz dessas estrelas tende a ter quase nenhuma polarização e, portanto, ajuda a calibrar cada medição outro instrumento faz. Em contraste, a luz de estrelas mais distantes encontrou grãos de poeira interestelar, que mais pode refletir afastado algumas polarizações de luz, mas outros não, fazendo a luz a partir deles que faz a Terra alcance polarizada.
Observações de calibração Tais são muito demorado - "cerca de um terço de cada noite é gasto com eles", disse Wiktorowicz.
Para aumentar suas chances de encontrar planetas ", eu estou trabalhando atualmente em melhorar o meu software de processamento de dados, porque espremer até a última gota de informações a partir de 500 gigabytes de dados por noite pode ser difícil", disse Wiktorowicz. "Uma vez feito isso, eu vou voltar a analisar os meus dados antigos, durante a coleta de novos dados, bem como, e espero que detectar alguns planetas."
Esta estratégia envolve sistemas de exoplanetas de monitoramento em diferentes momentos da órbita que mundo. "Estou gastando mais do meu esforço em duas estrelas conhecidas a ter um planeta cada", disse Wiktorowicz. "Mas eu recentemente adicionou mais três estrelas, ea lista vai aumentar com o tempo." No final, "eu espero ser capaz de estudar algumas dezenas de exoplanetas", acrescentou.
Trazendo polarimetria a um telescópio de 10 metros, poderia permitir análises de exoplanetas ainda mais. "A maior telescópio deve permitir que menores, Netuno do tamanho da Terra a ser detectados, que são pensados para ser muito diferente do de maior dimensão, do tamanho de Júpiter planetas", disse Wiktorowicz. Houve até mesmo interesse em trazer instrumentos semelhantes a POLISH2 aos telescópios de 30 metros que os grupos na Europa os Estados Unidos e em outros lugares estão contemplando edifício. "Claro, temos que provar que ele funciona nos telescópios menores primeiro", acrescentou.
Seager, que não participou neste trabalho, observou, "a pesquisa com exoplanetas é empurrado para frente apenas quando pessoas como Sloane são suficientemente corajosos e ousados o suficiente para empurrar uma tecnologia a maioria das pessoas não acha que é viável."
Wiktorowicz e seus colegas apresentaram suas descobertas 11 de janeiro na reunião anual da Sociedade Americana Astronômica, em Austin, Texas.
O Galaxy diário via Astrobio.net e http://ciera.northwestern.edu/frontiers/speakers/wiktorowicz.php 
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