تمت إضافة تقنية أخرى إلى مجموعة أدوات صيادي الكواكب الخارجية ، ولا تتطلب تلسكوبات أرضية ضخمة أو مراصد فضائية. ستمكن هذه التقنية الأرضية الجديدة من دراسة أجواء الكواكب خارج نظامنا الشمسي ، وتسريع بحثنا عن الكواكب الشبيهة بالأرض مع الجزيئات المتعلقة بالحياة.
في 11 أغسطس 2007 ، قام مارك سوين من مختبر الدفع النفاث وفريقه بتحويل مرفق تلسكوب الأشعة تحت الحمراء التابع لناسا - وهو تلسكوب يبلغ طوله 3 أمتار على قمة ماونا كيا ، هاواي - إلى الكوكب الساخن بحجم كوكب المشتري HD 189733b في كوكبة Vulpecula . كل 2.2 يومًا ، يدور الكوكب حول نجم تسلسل رئيسي من النوع K أكثر برودة وأقل قليلاً من شمسنا. وقد حقق HD189733b بالفعل تقدمًا كبيرًا في علوم الكواكب الخارجية ، بما في ذلك الكشف عن بخار الماء والميثان وثاني أكسيد الكربون باستخدام التلسكوبات الفضائية.
باستخدام طريقة معايرة جديدة لإزالة أخطاء المراقبة المنهجية الناجمة عن عدم استقرار الغلاف الجوي للأرض ، حصلوا على قياس يكشف تفاصيل تكوين الغلاف الجوي وظروفه HD189733b ، وهو إنجاز غير مسبوق من مرصد أرضي.
اكتشفوا ثاني أكسيد الكربون والميثان في الغلاف الجوي للكوكب الخارجي HD 189733b باستخدام جهاز SpeX الطيفي ، الذي يقسم الضوء إلى مكوناته للكشف عن التوقيعات الطيفية المميزة للمواد الكيميائية المختلفة. كان عملهم الرئيسي هو تطوير طريقة المعايرة الجديدة لإزالة أخطاء المراقبة المنهجية الناجمة عن تقلب الغلاف الجوي للأرض وعدم الاستقرار بسبب حركة نظام التلسكوب أثناء تتبعه لهدفه.
استغرق الباحثون أكثر من عامين لتطوير طريقتهم بحيث يمكن تطبيقها على الملاحظات الطيفية باستخدام التلسكوب 3 أمتار ، مما يتيح تحديد جزيئات معينة مثل الميثان وثاني أكسيد الكربون.
قال جون راينر ، عالم دعم مرفق تلسكوب الأشعة تحت الحمراء التابع لوكالة ناسا الذي بنى مقياس طيفي SpeX: "نتيجة لهذا العمل ، لدينا الآن فرصة مثيرة تتمثل في أن التلسكوبات الأرضية الأخرى المجهزة بشكل مناسب ولكنها صغيرة نسبيًا يجب أن تكون قادرة على وصف الكواكب الخارجية". "في بعض الأيام لا يمكننا حتى رؤية الشمس باستخدام التلسكوب ، وحقيقة أنه في أيام أخرى يمكننا الآن الحصول على طيف من كوكب خارج المجموعة الشمسية على بعد 63 سنة ضوئية أمر مذهل".
أثناء ملاحظاتهم ، وجد الفريق انبعاثًا ساطعًا غير متوقع للأشعة تحت الحمراء من الميثان الذي يبرز على جانب النهار من HD198733b. يمكن أن يشير هذا إلى نوع من النشاط في الغلاف الجوي للكوكب والذي قد يكون مرتبطًا بتأثير الأشعة فوق البنفسجية من النجم الأم للكوكب الذي يضرب الغلاف الجوي العلوي للكوكب ، ولكن هناك حاجة إلى مزيد من الدراسة التفصيلية.
قال سوين: "إن الهدف الفوري لاستخدام هذه التقنية هو وصف الغلاف الجوي لهذا الكواكب الخارجية الأخرى بشكل كامل ، بما في ذلك الكشف عن الجزيئات العضوية وربما البريبايوتك" مثل تلك التي سبقت تطور الحياة على الأرض. "نحن على استعداد للقيام بهذه المهمة." بعض الأهداف المبكرة ستكون الأرض الفائقة. وقال سوين إن التقنية الجديدة المستخدمة في التآزر مع ملاحظات من هابل ، سبيتزر وتلسكوب جيمس ويب الفضائي المستقبلي ، ستعطينا طريقة رائعة للغاية لتمييز الأرض الفائقة.
يتم الإبلاغ عن عملهم اليوم في طبعة 3 فبراير 2010 من طبيعة.
للحصول على أسئلة شائعة رائعة حول استخدام الطيف لدراسة الكواكب الخارجية ، راجع هذه الصفحة بواسطة معهد ماكس بلانك لعلم الفلك.
المصادر: معهد ماكس بلانك لعلم الفلك ، STFC
