Друга техника е добавена към инструментариума на ловците на екзопланети и не изисква огромни наземни телескопи или космически обсерватории. Тази нова наземна техника ще даде възможност за изучаване на атмосферата на планети извън нашата Слънчева система, ускорявайки търсенето на планети, подобни на Земята, с молекули, свързани с живота.
На 11 август 2007 г. Марк Суейн от JPL и неговият екип насочиха Инфрачервения телескоп на НАСА - 3-метров телескоп на върха на Мауна Кеа, Хаваи, - до горещата планета с размер Юпитер HD 189733b в съзвездието Вулпекула , На всеки 2.2 дни планетата обикаля около звезда от основната последователност от тип K, малко по-хладна и по-малка от нашето Слънце. HD189733b вече беше постигнал пробив в науката за екзопланети, включително откриване на водна пара, метан и въглероден диоксид с помощта на космически телескопи.
Използвайки нов метод на калибриране, за да премахнете систематичните грешки в наблюдението, причинени от нестабилността на земната атмосфера, те получиха измерване, разкриващо подробности за атмосферния състав и условия на HD189733b, безпрецедентно постижение от обсерватория, базирана на Земята.
Те откриха въглероден диоксид и метан в атмосферата на екзопланетата HD 189733b със спектрографа SpeX, който разделя светлината на своите компоненти, за да разкрие отличителните спектрални сигнатури на различни химикали. Тяхната ключова работа беше разработването на новия метод за калибриране за премахване на систематични грешки при наблюдение, причинени от променливостта на земната атмосфера и нестабилността поради движението на телескопната система, докато тя проследява целта си.
На изследователите бяха необходими повече от две години, за да разработят техния метод, така че той да може да бъде приложен за спектроскопични наблюдения с 3-метровия телескоп, което позволява идентифицирането на специфични молекули като метан и въглероден диоксид.
„Като следствие от тази работа, сега имаме вълнуващата перспектива, че другите подходящо оборудвани, но сравнително малки наземни телескопи трябва да могат да характеризират екзопланети“, казва Джон Рейнер, учен от НАСА за поддръжка на инфрачервени телескопи, който създаде спектрографа SpeX. „В някои дни дори не можем да видим Слънцето с телескопа и фактът, че в други дни вече можем да получим спектър на екзопланета на 63 светлинни години, е изумителен.“
По време на наблюденията си екипът откри неочаквани ярки инфрачервени емисии от метан, които се открояват от деня на HD198733b. Това може да показва някакъв вид активност в атмосферата на планетата, която може да бъде свързана с ефекта на ултравиолетовото лъчение от родителската звезда на планетата, удряща горната атмосфера на планетата, но е необходимо по-подробно проучване.
„Непосредствена цел за използването на тази техника е по-пълното характеризиране на атмосферата на тази и други екзопланети, включително откриване на органични и евентуално пребиотични молекули“ като тези, предшестващи еволюцията на живота на Земята, каза Суейн. „Готови сме да поемем тази задача.“ Някои ранни мишени ще бъдат суперземните. Използвана в синхрон с наблюденията на НАСА Хъбъл, Шпицер и бъдещия космически телескоп Джеймс Уеб, новата техника „ще ни даде абсолютно блестящ начин да характеризираме суперземните“, каза Суейн.
За работата им се съобщава днес в изданието на 3 февруари 2010 г. на природа.
За страхотен FAQ относно използването на спектъра за изследване на екзопланети вижте тази страница от Института за астрономия „Макс Планк“.
Източници: Институт за астрономия на Макс Планк, STFC
