До інструментарію мисливців на екзопланети додано ще одну техніку, і для цього не потрібні величезні наземні телескопи або космічні обсерваторії. Ця нова наземна методика дозволить вивчити атмосфери планет поза нашою Сонячною системою, прискоривши наш пошук планет, подібних до Землі, з молекулами, пов'язаними з життям.
11 серпня 2007 року Марк Свен з JPL та його команда перетворили інфрачервоний телескоп NASA - 3-метровий телескоп на саміті Мауна-Кеа, Гаваї, - на гарячу планету розміром Юпітер HD 189733b у сузір'ї Вулпекула . Кожні 2,2 дня планета обходить навколо зірки основної послідовності типу К трохи прохолодніше і менше, ніж наше Сонце. HD189733b вже досяг прориву в галузі екзопланет, включаючи виявлення водяної пари, метану та вуглекислого газу за допомогою космічних телескопів.
Використовуючи новий метод калібрування для видалення систематичних помилок спостереження, спричинених нестабільністю земної атмосфери, вони отримали вимірювання, що виявляє деталі атмосферного складу та умов HD189733b, небаченого досягнення з обсерваторії на базі Землі.
Вони виявили діоксид вуглецю та метан в атмосфері екзопланети HD 189733b за допомогою спектрографа SpeX, який розбиває світло на його компоненти, щоб виявити виразні спектральні ознаки різних хімічних речовин. Їх ключовою роботою була розробка нового методу калібрування для усунення систематичних помилок спостереження, викликаних мінливістю атмосфери Землі та нестабільністю внаслідок руху телескопної системи під час відстеження своєї мети.
Дослідникам було потрібно більше двох років, щоб розробити їх метод, щоб його можна було застосувати до спектроскопічних спостережень за допомогою 3-метрового телескопа, що дозволило б ідентифікувати конкретні молекули, такі як метан та вуглекислий газ.
"Як наслідок цієї роботи, тепер ми маємо захоплюючу перспективу, що інші підходяще обладнані, але порівняно невеликі наземні телескопи повинні бути здатними характеризувати екзопланети", - сказав Джон Рейнер, науковий співробітник NASA Infrared Telescope Facility, який створив спектрограф SpeX. "Деякі дні ми навіть не можемо побачити Сонце за допомогою телескопа, і вражає той факт, що в інші дні ми можемо отримати спектр екзопланети за 63 світлових років".
Під час своїх спостережень команда виявила несподіване яскраве випромінювання інфрачервоного випромінювання від метану, що виділяється на дні HD198733b. Це може вказувати на деяку активність в атмосфері планети, яка може бути пов’язана з впливом ультрафіолетового випромінювання материнської зірки планети, що потрапляє на верхню атмосферу планети, але необхідно більш детальне вивчення.
"Безпосередньою метою використання цієї методики є більш повно характеризувати атмосферу цієї та інших екзопланет, включаючи виявлення органічних і, можливо, пребіотичних молекул", таких як ті, що передували еволюції життя на Землі, сказав Свен. "Ми готові виконати це завдання". Деякі ранні цілі будуть супер-Землі. Новий прийом "використаний у поєднанні із спостереженнями з боку Хаббла, Шпіцера та майбутнього космічного телескопа Джеймса Вебба", дасть нам абсолютно геніальний спосіб охарактеризувати надземні ", - сказав Свен.
Про їх роботу повідомляється сьогодні у виданні 3 лютого 2010 року Природа.
Щоб дізнатися більше про використання спектру для вивчення екзопланет, дивіться цю сторінку Інституту астрономії Макса Планка.
Джерела: Інститут астрономії Макса Планка, STFC
