С небес на землю: наземные телескопы анализируют атмосферу экзопланет
За прошедшие с момента обнаружения первой экзопланеты 15 лет астрономы собрали целый зверинец этих объектов. Из более чем 400 найденных экзопланет многие имеет массу больше Юпитера, лишь малая часть сопоставима по массе с Землей. Нам мало что известно об этих далеких мирах: орбитальный период, масса, в редких случаях размер.
Совершенствование методов наблюдения экзопланет позволило проникнуть глубже в их природу, были идентифицированы некоторые молекулы их атмосфер. Когда-нибудь детальное наблюдение атмосфер экзопланет позволит выявить обитаемые миры, где, например, жизнь производит необъяснимый иначе «коктейль» кислорода и метана в атмосфере.
Несмотря на то, что многие экзопланеты обнаружены телескопами наземного базирования, большинство спектроскопических измерений их атмосфер проведены космическими обсерваториями такими, как Хаббл и Спитцер.
В работе, опубликованной на прошедшей недели в журнале Nature командой исследователей из США, Англии и Германии, показана способность обнаружения химических «отпечатков» атмосфер экзопланет телескопами наземного базирования умеренного размера. Это позволит увеличить число телескопов, задействованых в определении столь важных характеристик экзопланет.
Марк Свейн [астроном лаборатории реактивного движения НАСА] с коллегами использовали трехметровый телескоп, расположенный на Гавайях, для получения спектра экзопланеты HD 189733 b, расположенной на расстоянии 63 световых лет от Солнца. С помощью космических телескопов в атмосфере HD 189733 b ранее уже были идентифицированы: вода, метан, углекислый и угарный газы. После кропотливой работы по сведению на нет эффектов атмосферы Земли, исследователям удалось получить хорошее соответствие спектров, полученных на наземных телескопах, с полученными на орбите, там где было перекрытие данных.
«Наиболее трудным было выяснение того как удалить эффекты атмосферы», - заявил Свейн. Исследователям было необходимо найти очень слабый сигнал экзопланеты, в наборе данных которого доминирует воздействие атмосферы Земли. Сигнал атмосферы Земли в 500 раз более сильный, поэтому исходный сигнал чистился, а затем в остатках искали корреляции. Техника, использованная исследователями на 2,4 метровом телескопе, может быть применена на других наземных телескопах.
Карл Грильмайер [астрофизик из Калифорнийского Технологического Института] назвал новое исследование «впечатляющим, с потенциально захватывающими результатами», которые, вероятно, мотивируют последующие наблюдения на больших телескопах.
За пределами диапазона данных с космического телескопа гавайская обсерватория обнаружила в спектре любопытную эмиссию неизвестного происхождения на длине волны около 3-х микрон. Эмиссия, как предполагается, может явиться результатом флюоресценции атмосферного метана, подобное зафиксировано в Солнечной Системе.
