Tā kā arvien vairāk eksoplanētu tiek identificēti un apstiprināti ar dažādām novērošanas metodēm, joprojām nenotveramais “svētais grāls” ir patiesi Zemei līdzīgas pasaules atklāšana…, kuras viena no pazīmēm ir šķidrā ūdens klātbūtne. Un, lai arī ir taisnība, ka ūdens agrāk bija identificēts biezajās “karsto Jupitera” eksoplanētu atmosfērās, tagad ir izmantota jauna tehnika, lai pamanītu tās spektrālo signālu vēl vienā milzu pasaulē ārpus mūsu Saules sistēmas - potenciāli bruģējot ceļu vēl vairāk tādi atklājumi.
Pētnieki no Kaltehas, Pensijas štata universitātes, Jūras pētījumu laboratorijas, Arizonas universitātes un Hārvarda-Smitsona astrofizikas centra ir apvienojušies NSF finansētā projektā, lai izstrādātu jaunu veidu, kā identificēt ūdens klātbūtni eksoplanētu atmosfērā.
Iepriekšējās metodes paļāvās uz konkrētiem gadījumiem, piemēram, kad eksoplanetes - šajā brīdī visi “karstie Jupiteri”, gāzveida planētas, kas riņķo tuvu savām saimnieka zvaigznēm - bija, lai šķērsotu savas zvaigznes, skatoties no Zemes.
Tas, diemžēl, neattiecas uz daudzām ekstrasolārajām planētām ... it īpaši tām, kuras netika atklātas (vai netiks atklātas) ar tranzīta metodi, kuru izmanto tādas observatorijas kā Keplers.
Noskatīties: Keplera Universe: Vairāk planētu mūsu galaktikā nekā zvaigžņu
Tātad pētnieki pievērsās citai eksoplanētu noteikšanas metodei: radiālajam ātrumam jeb RV. Šis paņēmiens izmanto redzamu gaismu, lai novērotu zvaigznes kustību vienmēr tik vieglajā viļņošanās laikā, ko rada apkārt riņķojošās planētas gravitācijas “velkonis”. Doplera maiņa zvaigznītes gaismā norāda kustību vienā vai otrā veidā, līdzīgi kā tas, kā Doplera efekts paaugstina un pazemina automašīnas raga augstumu, ejot tam garām.
Bet tā vietā, lai izmantotu redzamus viļņu garumus, komanda ienāca infrasarkanajā spektrā un, izmantojot Tuvo infrasarkano staru spektrogrāfu (NIRSPEC) WM Keck observatorijā Havaju salās, noteica salīdzinoši netālu esošā karstā Jupiter tau Boötis b orbītu un šajā procesā. izmantoja savu spektroskopiju, lai identificētu ūdens molekulas debesīs.
“Informācija, ko iegūstam no spektrogrāfa, ir tāda kā orķestra uzstāšanās klausīšanās; jūs dzirdat visu mūziku kopā, bet, uzmanīgi klausoties, jūs varat noņemt trompeti, vijoli vai čellu, un jūs zināt, ka šie instrumenti ir klāt, ”sacīja Aleksandra Lockwood, Caltech absolvente un pirmā autore. studēt. “Izmantojot teleskopu, jūs redzat visu gaismu kopā, bet spektrogrāfs ļauj jums izvēlēties dažādus gabalus; piemēram, šis gaismas viļņa garums nozīmē, ka ir nātrijs, vai tas nozīmē, ka ir ūdens. ”
Iepriekšējie tau Boötis b novērojumi ar VLT Čīlē bija atklājuši oglekļa monoksīdu, kā arī vēsāku augstkalnu temperatūru atmosfērā.
Tagad, izmantojot šo pārbaudīto IR RV paņēmienu, eksoplanētu atmosfēras, kuras no mūsu viedokļa nešķērsojas savu zvaigžņu priekšā, var arī pārbaudīt ūdens, kā arī citu interesantu savienojumu klātbūtnei.
"Mēs tagad pielietojam mūsu jauno efektīvo infrasarkano staru metodi vairākām citām neceļojošām planētām, kas riņķo ap zvaigznēm, kas atrodas netālu no Saules," sacīja Čads Benders, Pensijas štata astronomijas un astrofizikas departamenta zinātniskais līdzstrādnieks un šī darba līdzautors. "Šīs planētas mums ir daudz tuvākas nekā tuvākās tranzīta planētas, taču astronomi tos lielā mērā ir ignorējuši, jo bija grūti vai neiespējami tieši izmērīt atmosfēru ar iepriekš pastāvošām metodēm."
Kad būs sagatavoti un darbosies nākamās paaudzes lieljaudas teleskopi - piemēram, Džeimsa Veba kosmiskais teleskops, kura palaišana tiks uzsākta 2018. gadā -, izmantojot IR metodi, var novērot vēl mazākas un tālas eksoplanetes ... iespējams, palīdzot padarīt revolucionāro atklājumu par planēta kā mūsējā.
“Kaut arī tehnikas pašreizējais stāvoklis nespēj atklāt zemei līdzīgas planētas ap tādām zvaigznēm kā Saule, ar Keku drīz vajadzētu būt iespējai izpētīt tā saukto“ superzemes ”planētu atmosfēru, kas tiek atklāta ap tuvumā esošajām mazmasas zvaigznēm, daudzām no kuriem netransportē, ”sacīja Kaltehas kosmoķīmijas un planētu zinātņu profesors Džefrijs Bleiks. "Nākotnes teleskopi, piemēram, Džeimsa Veba kosmiskais teleskops un Trīsdesmit metru teleskops (TMT), ļaus mums izpētīt daudz vēsākas planētas, kas atrodas attālāk no viņu saimnieka zvaigznēm un kurās, iespējams, pastāv šķidrs ūdens."
Rezultāti ir aprakstīti rakstā, kas publicēts vietnes 2014. gada 24. februāra tiešsaistes versijāAstrofizisko žurnālu vēstules.
Avoti: Caltech un EurekAlert paziņojumi presei.
