ככל שיותר ויותר Exoplanets מזוהים ומאושרים בשיטות תצפיתיות שונות, "הגביע הקדוש" החמקמק עדיין הוא גילוי של עולם כדור הארץ באמת ... אחד מסימני ההיכר שלו הוא נוכחות מים נוזלים. ובעוד נכון שמים זוהו בעבר באטמוספרות הסמיכות של "יופיטר חם" לפני כן, כעת נעשה שימוש בטכניקה חדשה כדי לאתר את חתימתם הספקטרלית בעולם ענק נוסף מחוץ למערכת השמש שלנו - מה שעשוי לסלול את הדרך לעוד יותר תגליות כאלה.
חוקרים מקלטק, אוניברסיטת פן סטייט, מעבדת המחקר הימית, אוניברסיטת אריזונה והמרכז לאסטרופיסיקה של הרווארד-סמיתסוניאן, השתתפו בפרויקט במימון NSF, לפיתוח דרך חדשה לזיהוי נוכחות מים באטמוספרות אקסופלאנטיות.
שיטות קודמות הסתמכו על מקרים ספציפיים כמו למשל כאשר ה exoplanets - בשלב זה כל "צדקנים חמים", כוכבי לכת גזיים המסתובבים מקרוב לכוכביהם המארחים - היו בתהליך של מעבר הכוכבים שלהם כפי שהם נראים מכדור הארץ.
זה, למרבה הצער, אינו המקרה לגבי כוכבי לכת חיצוניים רבים ... במיוחד כאלה שלא התגלו (או לא יתגלו) בשיטת המעבר המשמשת מצפה כוכבים כמו קפלר.
צפו: היקום של קפלר: כוכבי לכת נוספים בגלקסיה שלנו מאשר כוכבים
אז החוקרים פנו לשיטה אחרת לגילוי exoplanets: מהירות רדיאלית, או RV. טכניקה זו משתמשת באור גלוי לצפייה בתנועתו של כוכב לנדנדה קלה כל כך שנוצרה על ידי "הגרר" הכבתי של כוכב לכת. דופלר משתנה באור הכוכב מעיד על תנועה בצורה כזו או אחרת, בדומה לאופן בו אפקט דופלר מעלה ומוריד את גובה קרנו של מכונית כשהוא עובר.
אך במקום להשתמש באורכי גל גלויים, הצוות נלך אל תוך הספקטרום האינפרא אדום ובאמצעותו השתמש בספקטרוגרף קרוב לאינפרא אדום Echelle (NIRSPEC) במצפה הכוכבים WM Keck בהוואי, קבע את מסלולו של יופיטר טאו בוטיס החם הסמוך יחסית Boötis b ... ובתהליך השתמש בספקטרוסקופיה שלו כדי לזהות מולקולות מים בשמים שלה.
"המידע שאנו מקבלים מהספקטרוגרף הוא כמו האזנה למופע תזמורת; אתה שומע את כל המוזיקה ביחד, אבל אם אתה מקשיב היטב, אתה יכול לבחור חצוצרה או כינור או צ'לו, ואתה יודע שהכלים האלה קיימים, "אמרה אלכסנדרה לוקווד, סטודנטית לתואר שני בקלטק והסופרת הראשונה של לימוד. "בעזרת הטלסקופ אתה רואה את כל האור ביחד, אבל הספקטרוגרף מאפשר לך לבחור קטעים שונים; כמו אורך הגל הזה של האור פירושו שיש נתרן, או שאחד זה אומר שיש מים. "
תצפיות קודמות על טאו בואטיס b עם ה- VLT בצ'ילה זיהו את הפחמן החד-חמצני כמו גם את הטמפרטורות בגובה רב יותר באטמוספירה שלו.
כעת, בעזרת טכניקת RV RV מוכחת זו, ניתן לבחון את אווירת ה exoplanets שבמקרה לא עוברים מול הכוכבים שלהם מנקודת מבטנו גם לנוכחות מים, כמו גם תרכובות מעניינות אחרות.
"אנו מיישמים כעת את טכניקת האינפרא אדום החדשה והיעילה שלנו על כמה כוכבי לכת אחרים שאינם עוברים סביב כוכבים סביב השמש," אמר צ'אד בנדר, מקורב למחקר במחלקת אסטרונומיה ואסטרופיסיקה של פן סטייט, ומחבר לעבודה. "כוכבי הלכת האלה קרובים אלינו הרבה יותר מכוכבי הלכת המעברים הקרובים ביותר, אך בעיקר התעלמו מאסטרונומים מכיוון שמדידה ישירה של האטמוספירה שלהם בטכניקות שהיו קיימות בעבר הייתה קשה או בלתי אפשרית."
ברגע שהדור הבא של הטלסקופים המונעים בעלי כוח גבוה פועל - כמו טלסקופ החלל ג'יימס ווב, שעתיד לצאת לדרך בשנת 2018 - ניתן לצפות במרחבי רחצה קטנים יותר ומרוחקים יותר בשיטת ה- IR ... אולי עוזרים לחשוף את פורץ הדרך של כוכב לכת כמו שלנו.
"בעוד שמצבה הנוכחי של הטכניקה אינו יכול לאתר כוכבי לכת דמויי אדמה סביב כוכבים כמו השמש, עם Keck היה צריך להיות אפשרי בקרוב לחקור את האטמוספירות של כוכבי הלכת 'סופר-כדור הארץ' המתגלים סביב כוכבים סמוכים בהמונים נמוכים, רבים מהם לא עוברים ", אמר פרופסור לקלטק לקוסמוכימיה ומדעי הפלנטה ג'פרי בלייק. "טלסקופים עתידיים כמו טלסקופ החלל ג'יימס ווב וטלסקופ שלושים מטר (TMT) יאפשרו לנו לבדוק כוכבי לכת קרירים בהרבה המרוחקים יותר מכוכבי המארח שלהם והיכן יש מים נוזלים יותר."
הממצאים מתוארים במאמר שפורסם בגרסה המקוונת של 24 בפברואר 2014מכתבי העיתון האסטרופיסי.
מקורות: הודעות לעיתונות של Caltech ו- EurekAlert.
