Kadangi vis daugiau egzoplanetų atpažįstamos ir patvirtinamos įvairiais stebėjimo metodais, vis dar nepavykstamas „šventasis gralis“ yra tikrai į Žemę panašaus pasaulio atradimas ... vienas iš jo bruožų yra skysto vandens buvimas. Ir nors tiesa, kad vanduo anksčiau buvo atpažįstamas tirštoje „karšto Jupiterio“ egzoplanetų atmosferoje, dabar buvo naudojama nauja technika, kad būtų galima pastebėti jo spektrinį parašą dar viename milžiniškame pasaulyje, esančiame už mūsų Saulės sistemos ribų - potencialiai atveriant kelią dar daugiau tokie atradimai.
Tyrėjai iš Caltech, Penn State universiteto, Karinių jūrų pajėgų tyrimų laboratorijos, Arizonos universiteto ir Harvardo-Smithsonian astrofizikos centro subūrė komandą į NSF finansuojamą projektą, kad būtų sukurtas naujas būdas vandens buvimui egzoplanetos atmosferoje nustatyti.
Ankstesni metodai rėmėsi konkrečiais atvejais, pavyzdžiui, kai egzoplanetos - šiuo metu visos „karštosios Jupiterės“, dujinės planetos, kurios skrieja arti savo šeimininko žvaigždžių, - perėjo savo žvaigždes, žiūrėdamos iš Žemės.
Deja, taip nėra daugelyje išorinių planetų ... ypač tų, kurios nebuvo (arba nebus aptiktos) tranzito metodu, kurį naudoja observatorijos, tokios kaip Kepleris.
Žiūrėti: Keplerio visata: daugiau planetų mūsų galaktikoje nei žvaigždžių
Taigi tyrėjai pasuko kitu egzoplanetų aptikimo metodu: radialiniu greičiu arba RV. Ši technika naudoja matomą šviesą, kad stebėtų žvaigždės judesius, kai bangos, kylančios dėl planetos, kuri skrieja aplink orbitą, gravitacinio „vilkiko“. Doplerio žvaigždės šviesos poslinkiai rodo judesį vienaip ar kitaip, panašiai kaip Doplerio efektas padidina ir sumažina automobilio rago aukštį jam važiuojant.
Užuot naudodami matomus bangos ilgius, komanda pasinėrė į infraraudonųjų spindulių spektrą ir, naudodama „Net Infrared Echelle Spectrograph“ (NIRSPEC) WM Keck observatorijoje Havajuose, nustatė palyginti netoliese esančio karšto Jupiter tau Boötis b orbitą ir proceso metu. panaudojo savo spektroskopiją vandens molekulėms danguje nustatyti.
„Informacija, kurią gauname iš spektrografo, yra tarsi klausytis orkestro pasirodymo; girdite visą muziką kartu, tačiau atidžiai klausydamiesi galite pasiimti trimitą, smuiką ar violončelę ir žinote, kad tų instrumentų yra “, - sakė Alexandra Lockwood,„ Caltech “magistrantė ir pirmoji šio kūrinio autorė. tyrimas. „Su teleskopu jūs matote visą šviesą kartu, tačiau spektrografas leidžia jums išsirinkti skirtingus gabalus; kaip šis šviesos bangos ilgis reiškia, kad yra natrio, arba šis reiškia, kad yra vandens “.
Ankstesni „tau Boötis b“ stebėjimai su VLT Čilėje nustatė anglies monoksidą ir vėsesnes aukšto oro temperatūras.
Dabar, naudojant šią patikrintą IR RV techniką, egzoplanetų atmosferą, kuri, mūsų požiūriu, neatsitiks priešais žvaigždes, taip pat galime patikrinti, ar nėra vandens, taip pat kitų įdomių junginių.
„Mes dabar taikome savo veiksmingą naują infraraudonųjų spindulių metodą kelioms kitoms neperimančioms planetoms, besisukančioms aplink Saulę“, - sakė Chadas Benderis, Penno valstijos astronomijos ir astrofizikos departamento tyrinėtojas ir šio straipsnio bendraautorius. „Šios planetos yra daug arčiau mūsų nei artimiausios tranzitinės planetos, tačiau astronomai iš esmės jų nepaisė, nes buvo sunku arba neįmanoma tiesiogiai išmatuoti jų atmosferą anksčiau egzistavusiais metodais“.
Kai naujos kartos labai galingi teleskopai bus paruošti ir veikia - kaip James Webb kosminis teleskopas, kurio paleidimas bus paleistas 2018 m. - IR metodu gali būti stebimos dar mažesnės ir atokesnės egzoplanetos ... galbūt tai padės padaryti pažangų atradimą planeta kaip mūsų.
„Nors dabartinė technikos būklė negali aptikti žemiškų planetų aplink tokias žvaigždes kaip Saulė, su Kecku netrukus turėtų būti įmanoma ištirti vadinamųjų„ superžemiškų “planetų atmosferą, aptinkamą aplink netoliese esančias mažos masės žvaigždes, daugybė kurių neperduoda “, - teigė Caltech kosmochemijos ir planetų mokslų profesorius Geoffrey Blake. „Ateities teleskopai, tokie kaip Džeimso Webbo kosminis teleskopas ir Trisdešimties metrų teleskopas (TMT), leis mums ištirti daug vėsesnes planetas, esančias atokiau nuo žvaigždžių priimančiųjų, ir kur tikėtina, kad egzistuoja skystas vanduo.“
Išvados aprašytos dokumente, paskelbtame 2014 m. Vasario 24 d. Internetinėje versijojeAstrofizinių žurnalų laiškai.
Šaltiniai: „Caltech“ ir „EurekAlert“ pranešimai spaudai.
