Egy másik technikával egészítették ki az exo-bolygó vadászai eszközkészletét, és ehhez nincs szükség hatalmas földi távcsövekre vagy űrben található megfigyelőközpontokra. Ez az új földi technika lehetővé teszi a Naprendszerünkön kívüli bolygók légkörének tanulmányozását, felgyorsítva az élethez kapcsolódó molekulákkal rendelkező Föld-szerű bolygók keresését.
2007. augusztus 11-én Mark Swain, a JPL és csapata a NASA infravörös távcső eszközt - egy 3 méteres távcsövet a Hawaii Mauna Kea csúcsán - a Vulpecula csillagképben lévő forró, Jupiter méretű HD 189733b bolygóra fordította. . A bolygó 2,2 naponként kering egy K-típusú főszekvencia-csillag körül, amely kissé hűvösebb és kisebb, mint a Napunk. A HD189733b már áttörést jelentett az exoplanet tudomány területén, ideértve a vízgőz, a metán és a szén-dioxid detektálását űrteleszkópok segítségével.
Egy új kalibrációs módszerrel a Föld légkörének instabilitása által okozott szisztematikus megfigyelési hibák eltávolításához mérést kaptunk, amely felfedi a HD189733b légköri összetételét és körülményeit. Ez egy példátlan eredmény a Földön működő obszervatóriumban.
A SpeX spektrográfiával detektálták a szén-dioxidot és a metánt a HD 189733b exo-bolygójának légkörében, amely fényt bont fel alkotóelemeire, hogy felfedje a különféle vegyi anyagok megkülönböztető spektrális jelét. Legfontosabb munkájuk az új kalibrálási módszer kifejlesztése volt, amelynek célja a Föld légkörének változékonysága és a távcsőrendszer mozgása következtében fellépő instabilitás által okozott szisztematikus megfigyelési hibák kiküszöbölése, amikor a célpontot követi.
A kutatóknak több mint két évbe telt a módszer kifejlesztése, hogy azt a 3 méteres teleszkóppal spektroszkópiai megfigyelésekre lehessen alkalmazni, lehetővé téve olyan specifikus molekulák, mint a metán és a szén-dioxid azonosítását.
"E munka eredményeként most izgalmas lehetőségünk van arra, hogy más megfelelően felszerelt, mégis viszonylag kis földi távcsövek képesek legyenek az exoplanetek jellemzésére" - mondta John Rayner, a NASA infravörös távcsövek létesítményének támogató tudósa, aki a SpeX spektrográfot készítette. "Bizonyos napokon a teleszkóppal még a napot sem láthatjuk, és az a tény, hogy más napokon már 63 fényév távolságra megkaphatunk egy exoplanet spektrumát, elképesztő."
Megfigyeléseik során a csoport váratlan fényes infravörös sugárzást talált a metánból, amely a HD198733b napi oldalán áll ki. Ez jelezhet valamilyen tevékenységet a bolygó légkörében, amely kapcsolatban állhat a bolygó szülő csillagának ultraibolya sugárzás hatásával, amely a bolygó felső atmoszférájába ütközik, de részletesebb tanulmányra van szükség.
"Ennek a technikának a felhasználásának közvetlen célja az, hogy ennek és más egzoplaneteknek a légköre teljesebben jellemezhető legyen, beleértve a szerves és esetleg prebiotikus molekulák detektálását", hasonlóan azokhoz, amelyek megelőzték a Földön az élet fejlődését - mondta Swain. "Készek vagyunk vállalni ezt a feladatot." Néhány korai célpont a szuper Föld lesz. A NASA Hubble, Spitzer és a jövőbeli James Webb Űrtávcső megfigyeléseivel való szinergiában felhasználva az új technika „abszolút ragyogó módszert kínál nekünk a szuper Föld jellemzéséhez” - mondta Swain.
Munkájukról ma a 2010. február 3-i kiadásban számolunk be Természet.
Az exoplanetek tanulmányozásához a spektrum felhasználásával kapcsolatos nagyszerű GYIK-ot a Max Planck Csillagászati Intézet ezen az oldalán találja.
Források: Max Planck Csillagászati Intézet, STFC
