Toinen tekniikka on lisätty ulkoplaneettojen metsästäjien työkalupakkiin, eikä se vaadi valtavia maanpäällisiä kaukoputkia tai avaruuspohjaisia observatorioita. Tämä uusi maaperäinen tekniikka mahdollistaa aurinkokunnan ulkopuolella olevien planeettojen ilmakehän tutkimuksen, nopeuttaen etsintäämme maapallon kaltaisista planeetoista, joissa on elämään liittyviä molekyylejä.
11. elokuuta 2007 JPL: n Mark Swain ja hänen tiiminsä kääntyivät NASA: n infrapunateleskooppilaitoksen - 3 metrin kaukoputken Mauna Kean huipulla Havaijilla - kuumaan, Jupiter-kokoiseen planeettaan HD 189733b Vulpecula-tähdistössä. . Jokaisen 2,2 päivän välein planeetta kiertää K-tyyppisen pääsekvenssin tähden, joka on hieman viileämpi ja pienempi kuin aurinko. HD189733b oli jo tuottanut läpimurtoaskeleen eksoplanetaalitieteessä, mukaan lukien vesihöyryn, metaanin ja hiilidioksidin havainnot avaruusteleskoopeilla.
Käyttämällä uutta kalibrointimenetelmää maapallon ilmakehän epävakauden aiheuttamien systemaattisten havaintovirheiden poistamiseksi, he saivat mittauksen, joka paljasti HD189733b: n ilmakehän koostumuksen ja olosuhteet, mikä on ennennäkemättömän suuri saavutus maapallon observatoriosta.
He havaitsivat hiilidioksidin ja metaanin HD 189733b: n ekso-planeetan ilmakehässä SpeX-spektrografilla, joka jakaa valon komponentteihinsa paljastaakseen eri kemikaalien erottuvat spektrit. Heidän tärkein työ oli uuden kalibrointimenetelmän kehittäminen systemaattisten havaintovirheiden poistamiseksi, jotka johtuvat maan ilmakehän vaihteluista ja epävakaudesta, joka johtuu teleskooppijärjestelmän liikkeestä, kun se seuraa tavoitetta.
Tutkijoilla kesti yli kaksi vuotta kehittääkseen menetelmänsä, jotta sitä voitaisiin soveltaa spektroskooppisiin havaintoihin 3 metrin teleskoopilla, mikä mahdollistaisi tiettyjen molekyylien, kuten metaanin ja hiilidioksidin, tunnistamisen.
"Tämän työn seurauksena meillä on nyt jännittävä näkymä, että muiden sopivasti varustettujen, mutta suhteellisen pienten maapohjaisten teleskooppien pitäisi kyetä karakterisoimaan eksoplaneettoja", kertoi SpeX-spektrografia rakentaneen NASA: n infrapunateleskooppilaitoksen tukitutkija John Rayner. "Joinain päivinä emme edes näe aurinkoa kaukoputken avulla, ja se, että muina päivinä voimme nyt saada eksoplaneetan spektrin 63 valovuoden päässä, on hämmästyttävä."
Havaintojensa aikana joukkue löysi metaanista odottamattoman kirkkaan infrapunasäteilyn, joka erottuu HD198733b: n päiväpuolella. Tämä saattaa viitata jonkinlaiseen planeetan ilmakehän aktiviteettiin, joka voi liittyä planeetan vanhemman tähden ultravioletti säteilyn vaikutukseen, joka osuu planeetan yläkehän ilmakehään, mutta yksityiskohtaisempia tutkimuksia tarvitaan.
"Tämän tekniikan käytön välitön tavoite on karakterisoida paremmin tämän ja muiden eksoplaneettojen ilmapiiri, mukaan lukien orgaanisten ja mahdollisesti prebioottisten molekyylien havaitseminen", kuten ne, jotka edelsivat maapallon elämän kehitystä, sanoi Swain. "Olemme valmiita suorittamaan tämän tehtävän." Jotkut varhaiset kohteet ovat supermaapallot. Uusi tekniikka, jota käytetään yhdessä NASA: n Hubblen, Spitzerin ja tulevan James Webbin avaruusteleskoopin havaintojen kanssa, “antaa meille aivan loistavan tavan karakterisoida supermaapallot”, Swain sanoi.
Heidän työstään raportoidaan tänään 3. helmikuuta 2010 luonto.
Täältä löydät Max Planckin tähtitieteen instituutin sivun, josta löydät hienoja kysymyksiä siitä, kuinka spektriä käytetään eksoplaneettojen tutkimiseen.
Lähteet: Max Planckin tähtitieteen instituutti, STFC
