Μια άλλη τεχνική έχει προστεθεί στο κιτ εργαλείων των κυνηγών exo-planet και δεν απαιτεί τεράστια επίγεια τηλεσκόπια ή παρατηρητήρια διαστημικής βάσης. Αυτή η νέα επίγεια τεχνική θα επιτρέψει τη μελέτη ατμοσφαιρών πλανητών έξω από το Ηλιακό μας Σύστημα, επιταχύνοντας την αναζήτηση πλανητών που μοιάζουν με τη Γη με μόρια που σχετίζονται με τη ζωή.
Στις 11 Αυγούστου 2007, ο Mark Swain από την JPL και η ομάδα του μετέτρεψαν τη Διευκόλυνση Υπέρυθρων Τηλεσκοπίων της NASA - ένα τηλεσκόπιο 3 μέτρων στη σύνοδο κορυφής της Mauna Kea, Χαβάη, - στον ζεστό πλανήτη μεγέθους Δία HD 189733b στον αστερισμό Vulpecula . Κάθε 2,2 ημέρες, ο πλανήτης περιστρέφεται γύρω από ένα αστέρι κύριας ακολουθίας τύπου Κ ελαφρώς ψυχρότερος και μικρότερος από τον Ήλιο μας. Το HD189733b είχε ήδη σημειώσει σημαντική πρόοδο στην επιστήμη του εξωπλανήτη, συμπεριλαμβανομένων των ανιχνεύσεων υδρατμών, μεθανίου και διοξειδίου του άνθρακα χρησιμοποιώντας διαστημικά τηλεσκόπια.
Χρησιμοποιώντας μια νέα μέθοδο βαθμονόμησης για την απομάκρυνση συστηματικών σφαλμάτων παρατήρησης που προκαλούνται από την αστάθεια της ατμόσφαιρας της Γης, έλαβαν μια μέτρηση που αποκαλύπτει λεπτομέρειες της ατμοσφαιρικής σύνθεσης και των συνθηκών του HD189733b, ένα πρωτοφανές επίτευγμα από ένα παρατηρητήριο με βάση τη Γη.
Ανίχνευσαν διοξείδιο του άνθρακα και μεθάνιο στην ατμόσφαιρα του εξω-πλανήτη HD 189733b με τον φασματογράφο SpeX, ο οποίος χωρίζει το φως στα συστατικά του για να αποκαλύψει τις διακριτικές φασματικές υπογραφές διαφορετικών χημικών. Το βασικό τους έργο ήταν η ανάπτυξη της νέας μεθόδου βαθμονόμησης για την απομάκρυνση συστηματικών σφαλμάτων παρατήρησης που προκαλούνται από τη μεταβλητότητα της γήινης ατμόσφαιρας και της αστάθειας λόγω της κίνησης του τηλεσκοπικού συστήματος καθώς παρακολουθεί τον στόχο του.
Χρειάστηκαν περισσότερο από δύο χρόνια οι ερευνητές για να αναπτύξουν τη μέθοδο τους έτσι ώστε να μπορεί να εφαρμοστεί σε φασματοσκοπικές παρατηρήσεις με το τηλεσκόπιο 3 μέτρων, επιτρέποντας την αναγνώριση συγκεκριμένων μορίων όπως το μεθάνιο και το διοξείδιο του άνθρακα.
«Ως συνέπεια αυτής της εργασίας, έχουμε τώρα τη συναρπαστική προοπτική ότι άλλα κατάλληλα εξοπλισμένα αλλά σχετικά μικρά επίγεια τηλεσκόπια πρέπει να είναι ικανά να χαρακτηρίζουν εξωπλανήτες», δήλωσε ο John Rayner, ο επιστήμονας υποστήριξης της NASA υπέρυθρων τηλεσκοπίων της NASA που δημιούργησε το φασματογράφο SpeX. «Σε κάποιες μέρες δεν μπορούμε να δούμε τον Ήλιο με το τηλεσκόπιο και το γεγονός ότι σε άλλες ημέρες μπορούμε τώρα να αποκτήσουμε ένα φάσμα εξωπλανήτη 63 ετών φωτός είναι εκπληκτικό».
Κατά τη διάρκεια των παρατηρήσεών τους, η ομάδα βρήκε απροσδόκητες φωτεινές υπέρυθρες εκπομπές από μεθάνιο που ξεχωρίζουν στην ημέρα της HD198733b. Αυτό θα μπορούσε να δείξει κάποιο είδος δραστηριότητας στην ατμόσφαιρα του πλανήτη που θα μπορούσε να σχετίζεται με την επίδραση της υπεριώδους ακτινοβολίας από το γονικό αστέρι του πλανήτη στο χτύπημα στην ανώτερη ατμόσφαιρα του πλανήτη, αλλά απαιτείται πιο λεπτομερής μελέτη.
«Ένας άμεσος στόχος για τη χρήση αυτής της τεχνικής είναι να χαρακτηριστεί πληρέστερα η ατμόσφαιρα αυτού και άλλων εξωπλανητών, συμπεριλαμβανομένης της ανίχνευσης οργανικών και πιθανώς πρεβιοτικών μορίων» όπως αυτά που προηγήθηκαν της εξέλιξης της ζωής στη Γη, δήλωσε ο Swain. "Είμαστε έτοιμοι να αναλάβουμε αυτό το έργο." Μερικοί πρώτοι στόχοι θα είναι οι υπερ-Γη. Χρησιμοποιείται σε συνέργεια με παρατηρήσεις από το Hubble, το Spitzer και το μελλοντικό διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb της NASA, η νέα τεχνική «θα μας δώσει έναν απολύτως λαμπρό τρόπο για να χαρακτηρίσουμε τις υπερ-Γη», δήλωσε ο Swain.
Το έργο τους αναφέρεται σήμερα στην έκδοση 3 Φεβρουαρίου 2010 του Φύση.
Για εξαιρετικές ερωτήσεις σχετικά με τη χρήση του ραδιοφάσματος για τη μελέτη εξωπλανητών, ανατρέξτε σε αυτήν τη σελίδα από το Max Planck Institute for Astronomy.
Πηγές: Max Planck Institute for Astronomy, STFC
