随着下一代巨大的、高功率的天文台开始投入使用，一项新的研究表明，它们的仪器可能会为科学家们提供一个无与伦比的机会，来辨别遥远的系外行星上的天气状况。
这些天文台被称为超大型望远镜(ELT)，包括超大型望远镜(ELT)、巨型麦哲伦望远镜(GMT)和30米望远镜(TMT)，将成为有史以来最大的地面望远镜之一，它们的仪器预计将超过詹姆斯·韦伯太空望远镜的能力。
他们强大的仪器收集的数据将允许天文学家使用多普勒成像技术——一种可以重建物体表面二维地图的技术——对超冷目标或温度低于2700 K的宇宙物体，如褐矮星(bd)或极低质量恒星(VLMs)——甚至一些系外行星的磁性和化学进行精确测量。
俄亥俄州立大学天文学研究生、该研究的主要作者迈克尔·普卢默(Michael Plummer)说，除了有助于提高我们对宇宙中一些最神秘物体的理解之外，能够以更精确的方式研究这些物体的化学成分，也为在其他世界寻找生命提供了更深入的见解。
普卢默说:“了解太阳系外其他天体的大气层不仅可以告诉我们地球大气层的行为方式，还可以让科学家们扩展这些概念来研究可能适合居住的行星。”
这项研究发表在本月的《天体物理学杂志》上。
磁性对于寻找与地球相似的世界尤其重要，因为磁场，特别是对于较小的恒星系统，被认为是支持和影响行星是否能在其表面维持生命的必要条件。
为了帮助寻找，普卢默和该研究的合著者、俄亥俄州立大学天文学助理教授王吉(Ji Wang)先前开发了一种名为Imber的公开分析代码，用于模拟和推断表面差异的存在，如磁星黑子、云系统和其他大气现象，如遥远天体上的飓风。
在这项研究中，他们使用这项技术来估计各种elt仪器的科学能力，以探测六个目标的表面变化:Trappist-1的恒星，一个距离地球约40光年的经过充分研究的七行星系统，两颗褐矮星和三颗系外行星。
他们使用他们的技术来研究以下仪器的能力:格林尼治标准时间的联盟大型地球探测器(GMT/GCLEF)， ELT的中红外ELT成像仪和光谱仪(ELT/METIS)和TMT的多目标衍射限制高分辨率红外光谱仪(MODHIS)。
研究人员发现，尽管辨别Trappist-1上的恒星黑子对所有三种仪器来说都是一项挑战，因为它的边缘倾斜——或者它的轨道与天空的其余部分平行——elt和TMT可以在一次旋转中对褐矮星和系外行星进行高分辨率的观测。
相反，格林尼治标准时间的仪器需要多轮观测来确定研究中选择的系外行星表面是否存在不规则现象。总的来说，这项研究表明，他们的技术可以提供对雅思未来能力的准确估计，并有助于确定未来的目标是否值得在更大范围内进行研究。
普卢默还说，他们的技术引起了科学家们的兴趣，他们希望用径向速度法来识别或确认发现的行星体。径向速度法是一种通过研究物体对其轨道恒星的轻微引力效应来发现系外行星的方法。从本质上讲，他们的研究是帮助科学家充分利用未来天文仪器的第一步。
普卢默说:“我们对其他与地球相似的行星了解得越多，这些发现就越应该为地球科学本身提供信息。”“我们的工作特别适合帮助进行真实世界的观察。”
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