Ciência do Telescópio Submilimétrico de Grande Abertura do Atacama (AtLAST): Atmosferas Planetárias e de Cometas

O estudo de planetas e pequenos corpos dentro do nosso Sistema Solar é fundamental para entender a formação e a evolução da Terra e de outros planetas. Estudos composicionais e meteorológicos dos planetas gigantes fornecem uma base para entender a natureza dos exoplanetas mais comumente observados, enquanto observações espectroscópicas das atmosferas de planetas terrestres, luas e cometas fornecem insights sobre a habitabilidade passada e atual dos ambientes planetários, bem como a disponibilidade dos ingredientes químicos para a vida. Embora observações (sub)milimétricas anteriores e existentes tenham levado a grandes avanços nessas áreas, o progresso é dificultado por limitações na faixa dinâmica, cobertura espacial e temporal, assim como na sensibilidade dos telescópios e interferômetros existentes. Aqui, resumimos alguns dos principais casos de uso da ciência planetária que influenciam o design do Telescópio Submilimétrico de Grande Abertura do Atacama (AtLAST), uma instalação proposta de classe 50-m: (1) para caracterizar mais completamente os campos de vento planetários e estruturas térmicas atmosféricas, (2) para medir as composições das atmosferas de luas geladas e plumas, (3) para obter detecções de novos gases relevantes para a astrobiologia e realizar levantamentos isotópicos de cometas, e (4) para realizar medições sinérgicas, temporalmente resolvidas em apoio a missões espaciais interplanetárias dedicadas. A cobertura espacial melhorada (vários minutos de arco), resolução (1,2''-12''), largura de banda (várias dezenas de GHz), faixa dinâmica (10⁵) e sensibilidade (1~mK km s^-1) exigidas por esses casos científicos permitiriam novas percepções sobre a química e a física dos ambientes planetários, as origens de moléculas prebióticas e a habitabilidade de sistemas planetários em geral.