O altă tehnică a fost adăugată la trusa de unelte a vânătorilor ex-planetă și nu necesită telescoape imense la sol sau observatoare spațiale. Această nouă tehnică bazată pe sol va permite studiul atmosferelor planetelor din afara sistemului nostru solar, accelerând căutarea noastră pentru planete asemănătoare Pământului cu molecule legate de viață.
La 11 august 2007, Mark Swain de la JPL și echipa sa au transformat Facilitatea de telescop infraroșu NASA - un telescop de 3 metri pe vârful Mauna Kea, Hawaii, - spre planeta fierbinte, Jupiter, dimensiunea HD 189733b, în constelația Vulpecula . La fiecare 2,2 zile, planeta orbitează o stea de secvență principală de tip K, ușor mai rece și mai mică decât Soarele nostru. HD189733b a produs deja progrese avansate în știința exoplanetelor, incluzând detectări de vapori de apă, metan și dioxid de carbon folosind telescoape spațiale.
Folosind o metodă nouă de calibrare pentru a elimina erorile de observare sistematică cauzate de instabilitatea atmosferei Pământului, au obținut o măsurare care dezvăluie detalii despre compoziția și condițiile atmosferice ale HD189733b, o realizare fără precedent dintr-un observator pe Pământ.
Au detectat dioxid de carbon și metan în atmosfera exo-planetă HD 189733b cu ajutorul spectrografului SpeX, care împarte lumina în componentele sale pentru a dezvălui semnăturile spectrale distinctive ale diferitelor substanțe chimice. Activitatea lor cheie a fost dezvoltarea noii metode de calibrare pentru a înlătura erorile sistematice de observare cauzate de variabilitatea atmosferei și a instabilității Pământului, datorită mișcării sistemului de telescop în timp ce își urmărește ținta.
Au fost necesari cercetătorilor mai mult de doi ani pentru a-și dezvolta metoda, astfel încât să poată fi aplicată observațiilor spectroscopice cu telescopul de 3 metri, permițând identificarea unor molecule specifice precum metanul și dioxidul de carbon.
„Ca urmare a acestei lucrări, avem acum interesanta perspectivă ca alți telescoape la sol dotate adecvat, dar relativ mici, să fie capabili să caracterizeze exoplanetele”, a declarat John Rayner, om de știință NASA, care a construit spectrograful SpeX. „În unele zile, nici măcar nu putem vedea Soarele cu telescopul, iar faptul că în alte zile putem acum obține un spectru al unui exoplanet la 63 de ani lumină este uluitor.”
În timpul observațiilor lor, echipa a găsit o emisie neașteptată de infraroșu strălucitor din metan care iese în evidență în partea de zi a HD198733b. Aceasta ar putea indica un fel de activitate în atmosfera planetei, care ar putea fi legată de efectul radiațiilor ultraviolete de la steaua mamă a planetei care lovește atmosfera superioară a planetei, dar este necesar un studiu mai detaliat.
„Un obiectiv imediat pentru utilizarea acestei tehnici este de a caracteriza mai pe deplin atmosfera acestui și a altor exoplanete, inclusiv detectarea moleculelor organice și posibil prebiotice”, precum cele care au precedat evoluția vieții pe Pământ, a spus Swain. „Suntem gata să asumăm această sarcină.” Unele obiective timpurii vor fi supra-Pământurile. Utilizată în sinergie cu observațiile de la Hubble, Spitzer și viitorul telescop spațial James Webb de la NASA, noua tehnică „ne va oferi un mod absolut genial de a caracteriza super-Pământurile”, a spus Swain.
Munca lor este raportată astăzi în ediția din 3 februarie 2010 Natură.
Pentru o întrebare frecventă excelentă despre utilizarea spectrului pentru a studia exoplanetele, consultați această pagină de Max Planck Institute for Astronomy.
Surse: Institutul Max Planck pentru Astronomie, STFC
