Kako se sve više i više egzoplaneta identificira i potvrđuje raznim promatračkim metodama, još uvijek neumoljivi "sveti gral" otkriće je istinski svijeta nalik Zemlji ... jedno od glavnih obilježja je prisutnost tekuće vode. I premda je istina da je voda prije identificirana u gustim atmosferama egzoplaneta „vrućeg Jupitera“, sada se koristi nova tehnika za otkrivanje njegovog spektralnog potpisa u još jednom divovskom svijetu izvan našeg Sunčevog sustava - što potencijalno utrljava put za još više takva otkrića.
Istraživači s Caltecha, Sveučilišta Penn, Pomorskog istraživačkog laboratorija, Sveučilišta u Arizoni i Harvard-Smithsonian centra za astrofiziku udružili su se u projektu koji financira NSF kako bi razvili novi način prepoznavanja prisutnosti vode u atmosferi egzoplaneta.
Prethodne metode oslanjale su se na specifične slučajeve, poput trenutka kada su egzoplaneti - u ovom trenutku svi "vrući Jupiteri", plinoviti planeti koji orbitiraju blisko svojim zvijezdama domaćinima, bili u procesu tranzita oko zvijezda sa Zemlje.
To, nažalost, nije slučaj za mnoge ekstrasolarne planete ... posebno one koji nisu (ili neće biti) otkriveni metodom tranzita koji su koristili opservatoriji poput Keplera.
Pogledajte: Keplerov svemir: više planeta u našoj galaksiji nego zvijezda
Dakle, istraživači su se okrenuli drugoj metodi otkrivanja egzoplaneta: radijalnoj brzini ili RV. Ova tehnika koristi vidljivu svjetlost za promatranje kretanja zvijezde za uvijek tako lagano zamaranje koje je stvorio gravitacijski "tegljač" planete u orbiti. Doplerov pomak zvijezde svjetlosti označava kretanje na ovaj ili onaj način, slično kao što Dopplerov efekt podiže i spušta visinu roga automobila dok prolazi pored.
No, umjesto da koriste vidljive valne duljine, tim je zaronio u infracrveni spektar i pomoću Spektrografa bliskog infracrvenog echela (NIRSPEC) na Opservatoriju WM Keck na Havajima odredio orbitu relativno bliskog vrućeg Jupitera tau Boötis b… i u tom procesu koristio svoju spektroskopiju za identificiranje molekula vode na nebu.
"Informacije koje dobivamo iz spektrografa nalik su slušanju izvedbe orkestra; čujete svu glazbu zajedno, ali ako pažljivo slušate, možete odabrati trubu ili violinu ili violončelo i znate da su ti instrumenti prisutni ", rekla je Alexandra Lockwood, studentica Caltecha i prva autorica knjige studij. "Pomoću teleskopa vidite svu svjetlost zajedno, ali spektrograf vam omogućuje odabiranje različitih komada; poput ove valne duljine svjetlosti znači da ima natrijuma, ili ovaj znači da ima vode. "
Prethodna zapažanja tau Boötisa b s VLT-om u Čileu utvrdila su ugljični monoksid kao i hladnije temperature visokih visina u njegovoj atmosferi.
Sada, uz ovu provjerenu IR RV tehniku, atmosfere egzoplaneta koje se s naše točke gledišta ne prelaze ispred njihovih zvijezda mogu se također ispitati na prisustvo vode, kao i drugih zanimljivih spojeva.
"Sada primjenjujemo svoju učinkovitu novu infracrvenu tehniku na nekoliko drugih neprolaznih planeta koji orbitiraju oko zvijezda u blizini Sunca", rekao je Chad Bender, znanstveni suradnik u Penn State Departmentu za astronomiju i astrofiziku i koautor ovog rada. "Ti su nam planeti mnogo bliži od najbližih planeta koji prolaze, ali astronomi su ih uglavnom ignorirali jer je izravno ili nemoguće izmjeriti njihovu atmosferu prethodno postojećim tehnikama."
Nakon što sljedeća generacija snažnih teleskopa bude pokrenuta - poput James Webb svemirskog teleskopa, predviđenog za lansiranje u 2018. - čak i manji i udaljeniji egzoplaneti mogu se primijetiti IR metodom ... možda pomažu u otkrivanju revolucionarnih otkrića planeta poput naše.
„Iako trenutno stanje tehnike ne može otkriti zemljopisne planete oko zvijezda poput Sunca, s Keckom bi uskoro trebalo biti moguće proučavati atmosferu takozvanih„ super-Zemljina “planeta otkrivenih oko obližnjih zvijezda niske mase, mnogi od kojih ne prolaze tranziti ", rekao je profesor za kozmokemiju i planetarne znanosti Caloff Geoffrey Blake. "Budući teleskopi poput James Webb svemirskog teleskopa i tridesetmetarskog teleskopa (TMT) omogućit će nam da ispitamo mnogo hladnije planete koji su udaljeniji od njihovih zvijezda i gdje je vjerojatnije da će postojati tekuća voda."
Otkrića su opisana u radu objavljenom u internetskoj verziji lista 24. veljače 2014. godineAstrofizički časopis Pisma.
Izvori: Priopćenja za medije Caltech i EurekAlert.
