K sadě nástrojů lovců exo planet byla přidána další technika a nevyžaduje velké pozemní dalekohledy nebo vesmírné observatoře. Tato nová pozemní technika umožní studovat atmosféry planet mimo naši sluneční soustavu a urychlit naše hledání planet podobných Zemi se životními molekulami.
11. srpna 2007 Mark Swain z JPL a jeho týmu obrátili infračervený dalekohled NASA - 3 metrový dalekohled na vrchol Mauna Kea na Havaji - na horkou planetu Jupiter HD 189733b v souhvězdí Vulpecula . Každých 2,2 dnů obíhá planeta hvězdu hlavní sekvence K o něco chladnější a menší než naše Slunce. HD189733b již přinesl průlomové pokroky ve vědě exoplanet, včetně detekce vodní páry, metanu a oxidu uhličitého pomocí kosmických dalekohledů.
Pomocí nové kalibrační metody k odstranění systematických chyb pozorování způsobených nestabilitou zemské atmosféry získali měření odhalující podrobnosti atmosférického složení a podmínek HD189733b, což je bezprecedentní úspěch z pozorování Země.
Zjistili oxid uhličitý a metan v atmosféře exo planety HD 189733b pomocí spektrografu SpeX, který rozděluje světlo na jeho komponenty a odhaluje výrazné spektrální podpisy různých chemikálií. Jejich klíčovou prací byl vývoj nové kalibrační metody k odstranění systematických chyb pozorování způsobených proměnlivostí zemské atmosféry a nestability způsobené pohybem dalekohledu při sledování jeho cíle.
Výzkumníkům trvalo více než dva roky, než vyvinuli svou metodu, aby ji bylo možné aplikovat na spektroskopická pozorování pomocí 3 metrového dalekohledu, což umožnilo identifikaci specifických molekul, jako je metan a oxid uhličitý.
"V důsledku této práce máme nyní vzrušující vyhlídku, že jiné vhodně vybavené, ale relativně malé pozemní dalekohledy by měly být schopné charakterizovat exoplanety," řekl John Rayner, NASA Infračervený dalekohled podporující vědec, který postavil spektrograf SpeX. "V některých dnech nevidíme ani s dalekohledem Slunce a skutečnost, že v jiných dnech můžeme nyní získat spektrum exoplanety ve vzdálenosti 63 světelných let, je úžasná."
Během jejich pozorování tým zjistil neočekávané jasné infračervené záření z metanu, které vyniká na denní straně HD198733b. To by mohlo naznačovat nějakou aktivitu v atmosféře planety, která by mohla souviset s účinkem ultrafialového záření z mateřské hvězdy planety na bicí horní atmosféru planety, ale je zapotřebí podrobnější studie.
"Bezprostředním cílem použití této techniky je úplnější charakterizace atmosféry tohoto a dalších exoplanet, včetně detekce organických a případně prebiotických molekul", jako jsou ty, které předcházely vývoji života na Zemi, řekl Swain. "Jsme připraveni provést tento úkol." Některé rané cíle budou super-Země. Nová technika, používaná v součinnosti s pozorováními Hubble, Spitzer a budoucího kosmického dalekohledu NASA, nám poskytne „skvělý způsob, jak charakterizovat super-Země,“ řekl Swain.
Jejich práce je dnes zveřejněna ve 3. února 2010 vydání Příroda.
Velké časté dotazy týkající se využití spektra ke studiu exoplanet najdete na této stránce Institutu Maxe Plancka pro astronomii.
Zdroje: Max Planck Institute for Astronomy, STFC
