Το διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer της NASA κατέλαβε για πρώτη φορά το φως από δύο γνωστούς πλανήτες σε τροχιά γύρω από αστέρια εκτός από τον Ήλιο μας. Τα ευρήματα σηματοδοτούν την αρχή μιας νέας εποχής της πλανητικής επιστήμης, στην οποία οι «εξωηλιακοί» πλανήτες μπορούν να μετρηθούν και να συγκριθούν άμεσα.
«Ο Spitzer μας έχει προσφέρει ένα ισχυρό νέο εργαλείο για να μάθουμε για τις θερμοκρασίες, τις ατμόσφαιρες και τις τροχιές των πλανητών εκατοντάδες έτη φωτός από τη Γη», δήλωσε ο Δρ Drake Deming του Goddard Space Flight Center της NASA, Greenbelt, Md. μια νέα μελέτη σε έναν από τους πλανήτες.
«Είναι φανταστικό», είπε ο Δρ David Charbonneau του Harvard- Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Mass., Επικεφαλής συγγραφέας μιας ξεχωριστής μελέτης σε διαφορετικό πλανήτη. «Κυνηγούμε για αυτό το φως για σχεδόν 10 χρόνια, από τότε που ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά εξωηλιακοί πλανήτες». Το χαρτί Deming εμφανίζεται σήμερα στη διαδικτυακή δημοσίευση της Nature. Η εφημερίδα Charbonneau θα δημοσιευθεί σε ένα προσεχές τεύχος του Astrophysical Journal.
Μέχρι στιγμής, όλοι οι επιβεβαιωμένοι εξωηλιακοί πλανήτες, συμπεριλαμβανομένων των δύο που παρατηρήθηκαν πρόσφατα από τον Spitzer, έχουν ανακαλυφθεί έμμεσα, κυρίως με την τεχνική «ταλάντευσης» και πιο πρόσφατα με την τεχνική «διέλευσης». Στην πρώτη μέθοδο, ένας πλανήτης ανιχνεύεται από τη βαρυτική έλξη που ασκεί στο γονικό του αστέρι, γεγονός που κάνει το αστέρι να ταλαντεύεται. Στο δεύτερο, η παρουσία ενός πλανήτη συνάγεται όταν περνά μπροστά από το αστέρι του, προκαλώντας το αστέρι να εξασθενίσει ή να αναβοσβήνει. Και οι δύο στρατηγικές χρησιμοποιούν τηλεσκόπια ορατού φωτός και αποκαλύπτουν έμμεσα τη μάζα και το μέγεθος των πλανητών, αντίστοιχα.
Στις νέες μελέτες, ο Spitzer παρατήρησε άμεσα τις θερμές υπέρυθρες λάμψεις δύο πλανητών "καυτού Δία" που είχαν εντοπιστεί προηγουμένως, με την ονομασία HD 209458b και TrES-1. Οι Hot Jupiters είναι εξωηλιακοί γίγαντες αερίου που φερμουάρ γύρω από τα γονικά τους αστέρια. Από τις φρυγανισμένες τροχιές τους, απορροφούν άφθονο φως του αστεριού και λάμπουν έντονα σε υπέρυθρα μήκη κύματος.
Για να διακρίνουν αυτόν τον πλανήτη από τη φλογερή καυτή αστέρια, οι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν ένα απλό τέχνασμα. Πρώτον, χρησιμοποίησαν το Spitzer για να συλλέξουν το συνολικό υπέρυθρο φως τόσο από τα αστέρια όσο και από τους πλανήτες. Στη συνέχεια, όταν οι πλανήτες βυθίστηκαν πίσω από τα αστέρια ως μέρος της κανονικής τους τροχιάς, οι αστρονόμοι μέτρησαν το υπέρυθρο φως που προέρχεται από μόνο τα αστέρια. Αυτό επισήμανε ακριβώς πόσο υπέρυθρο φως ανήκε στους πλανήτες. «Στο ορατό φως, η λάμψη του αστεριού κατακλύζει εντελώς τη λάμψη του φωτός που αντανακλάται από τον πλανήτη», δήλωσε ο Charbonneau. "Στην υπέρυθρη ακτινοβολία, η αντίθεση αστέρα-πλανήτη είναι πιο ευνοϊκή, επειδή ο πλανήτης εκπέμπει το δικό του φως."
Τα δεδομένα του Spitzer ανέφεραν στους αστρονόμους ότι και οι δύο πλανήτες είναι τουλάχιστον 1.000 Κέλβιν στον ατμό (727 βαθμοί Κελσίου, 1340 Φαρενάιτ). Αυτές οι μετρήσεις επιβεβαιώνουν ότι οι καυτοί Δία είναι πράγματι ζεστοί. Οι προσεχείς παρατηρήσεις του Spitzer που χρησιμοποιούν μια σειρά από μήκη κύματος υπέρυθρων αναμένεται να παρέχουν περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τους ανέμους και τις ατμοσφαιρικές συνθέσεις των πλανητών.
Τα ευρήματα ξυπνούν επίσης ένα μυστήριο το οποίο ορισμένοι αστρονόμοι είχαν ξεκουραστεί. Το Planet HD 209458b είναι ασυνήθιστα πρησμένο, ή μεγάλο για τη μάζα του, το οποίο ορισμένοι επιστήμονες πίστευαν ότι ήταν αποτέλεσμα της βαρυτικής έλξης ενός αόρατου πλανήτη. Εάν αυτή η θεωρία ήταν σωστή, το HD 209458b θα είχε μη κυκλική τροχιά. Ο Σπίτζερ ανακάλυψε ότι ο πλανήτης ακολουθεί στην πραγματικότητα ένα κυκλικό μονοπάτι. «Είμαστε πίσω στο τετράγωνο», είπε η Δρ Sara Seager, Carnegie Institution of Washington, Washington, συν-συγγραφέας του Deming. "Για εμάς θεωρητικοί, αυτό είναι διασκεδαστικό."
Το Spitzer είναι ιδανικό για να μελετά εξωηλιακούς πλανήτες που είναι γνωστοί ότι διέρχονται, ή διασχίζουν, αστέρια του μεγέθους του Ήλιου μας σε αποστάσεις 500 ετών φωτός. Από τους επτά γνωστούς πλανήτες διέλευσης, μόνο οι δύο που αναφέρονται εδώ πληρούν αυτά τα κριτήρια. Καθώς ανακαλύπτονται περισσότερα, ο Spitzer θα είναι σε θέση να συλλέξει το φως τους - ένα μπόνους για το παρατηρητήριο, δεδομένου ότι δεν είχε αρχικά σχεδιαστεί για να βλέπει εξωηλιακούς πλανήτες. Η μελλοντική στερογραφία της NASA Terrestrial Planet Finder, που θα ξεκινήσει το 2016, θα μπορεί να απεικονίζει άμεσα εξωηλιακούς πλανήτες τόσο μικρούς όσο η Γη.
Λίγο μετά την ανακάλυψή του το 1999, το HD 209458b έγινε ο πρώτος πλανήτης που εντοπίστηκε μέσω της μεθόδου διέλευσης. Το αποτέλεσμα προήλθε από δύο ομάδες, μία με επικεφαλής τον Charbonneau. Το TrES-1 βρέθηκε μέσω της μεθόδου διαμετακόμισης το 2004 ως μέρος της χρηματοδοτούμενης από τη NASA Trans-Atlantic Exoplanet Survey, ενός επίγειου προγράμματος τηλεσκοπίου που δημιουργήθηκε εν μέρει από τον Charbonneau.
Αρχική πηγή: Δελτίο ειδήσεων NASA / JPL
