Khi ngày càng có nhiều ngoại hành tinh được xác định và xác nhận bằng nhiều phương pháp quan sát khác nhau, chén thánh vẫn còn khó nắm bắt là một khám phá về một thế giới thực sự giống Trái đất, một trong những đặc điểm nổi bật của nước là sự hiện diện của nước lỏng. Và trong khi sự thật là nước đã được xác định trong bầu khí quyển dày của hành tinh ngoài hành tinh nóng Jupiter, trước đây, một kỹ thuật mới đã được sử dụng để phát hiện chữ ký quang phổ của nó trong một thế giới khổng lồ khác bên ngoài hệ mặt trời của chúng ta - có khả năng mở đường hơn nữa những khám phá như vậy.
Các nhà nghiên cứu từ Caltech, Đại học bang Pennsylvania, Phòng thí nghiệm nghiên cứu hải quân, Đại học Arizona và Trung tâm vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian đã hợp tác trong một dự án do NSF tài trợ để phát triển một cách mới để xác định sự hiện diện của nước trong khí quyển ngoài hành tinh.
Các phương pháp trước đó dựa vào các trường hợp cụ thể như khi các ngoại hành tinh - tại thời điểm này, tất cả các hành tinh nóng bỏng của Hồi giáo, các hành tinh khí của quỹ đạo quay gần với các ngôi sao chủ của chúng - đang trong quá trình chuyển đổi các ngôi sao của chúng khi nhìn từ Trái đất.
Thật không may, đây không phải là trường hợp của nhiều hành tinh ngoài hệ mặt trời, đặc biệt là những hành tinh không (hoặc sẽ không) được phát hiện bằng phương pháp chuyển tiếp được sử dụng bởi các đài quan sát như Kepler.
Xem: Vũ trụ Kepler: Các hành tinh khác trong Thiên hà của chúng ta
Vì vậy, các nhà nghiên cứu đã chuyển sang một phương pháp khác để phát hiện các ngoại hành tinh: vận tốc hướng tâm hoặc RV. Kỹ thuật này sử dụng ánh sáng khả kiến để theo dõi chuyển động của một ngôi sao đối với sự chao đảo rất nhẹ được tạo ra bởi lực kéo hấp dẫn của một hành tinh quay quanh. Sự thay đổi Doppler trong ánh sáng Star star chỉ ra chuyển động theo cách này hay cách khác, tương tự như cách hiệu ứng Doppler tăng và giảm độ cao của tiếng còi xe hơi khi nó đi ngang qua.
Nhưng thay vì sử dụng các bước sóng khả kiến, nhóm nghiên cứu đã đưa vào phổ hồng ngoại và sử dụng Máy quang phổ hồng ngoại gần (NIRSPEC) tại Đài thiên văn WM Keck ở Hawaii, xác định quỹ đạo của Sao Mộc nóng tương đối gần đó và trong quá trình đã sử dụng quang phổ của nó để xác định các phân tử nước trên bầu trời của nó.
Thông tin chúng tôi nhận được từ máy quang phổ giống như nghe một buổi biểu diễn của dàn nhạc; Bạn nghe tất cả các bản nhạc cùng nhau, nhưng nếu bạn lắng nghe cẩn thận, bạn có thể chọn ra một cây kèn hoặc violin hoặc cello, và bạn biết rằng những nhạc cụ đó có mặt, ông Jac Lockwood, sinh viên tốt nghiệp tại Caltech và là tác giả đầu tiên của học. Với kính viễn vọng, bạn có thể nhìn thấy tất cả ánh sáng cùng nhau, nhưng máy quang phổ cho phép bạn chọn ra các mảnh khác nhau; Giống như bước sóng ánh sáng này có nghĩa là có natri, hoặc điều này có nghĩa là có nước.
Những quan sát trước đây về tau Boötis b với VLT ở Chile đã xác định được carbon monoxide cũng như nhiệt độ cao hơn trong bầu khí quyển.
Giờ đây, với kỹ thuật IR RV đã được chứng minh này, bầu khí quyển của các ngoại hành tinh không có thể xảy ra trước mặt các ngôi sao của họ theo quan điểm của chúng tôi cũng có thể được xem xét kỹ lưỡng về sự hiện diện của nước, cũng như các hợp chất thú vị khác.
Hiện tại, chúng tôi đang áp dụng kỹ thuật hồng ngoại mới hiệu quả của mình cho một số hành tinh không chuyển động khác quay quanh các ngôi sao gần Mặt trời, Chad nói, Chad Bender, một nghiên cứu viên của Bộ môn Thiên văn học và Vật lý thiên văn của bang Pennsylvania và là đồng tác giả của bài báo. Các hành tinh này gần chúng ta hơn các hành tinh quá cảnh gần nhất, nhưng phần lớn đã bị các nhà thiên văn học bỏ qua vì việc đo trực tiếp khí quyển của chúng bằng các kỹ thuật hiện có trước đây là khó khăn hoặc không thể.
Một khi thế hệ kính viễn vọng năng lượng cao tiếp theo hoạt động - như Kính thiên văn vũ trụ James Webb, dự kiến sẽ ra mắt vào năm 2018 - thậm chí có thể quan sát được các ngoại hành tinh nhỏ hơn và xa hơn bằng phương pháp IR có thể giúp khám phá đột phá về một hành tinh như của chúng ta.
Trong khi trạng thái hiện tại của kỹ thuật không thể phát hiện các hành tinh giống trái đất xung quanh các ngôi sao như Mặt trời, với Keck, sẽ sớm có thể nghiên cứu bầu khí quyển của các hành tinh được gọi là 'siêu trái đất' được phát hiện xung quanh các ngôi sao có khối lượng thấp gần đó, rất nhiều Trong số đó không quá cảnh, Giáo sư Caltech về khoa học vũ trụ và khoa học hành tinh Geoffrey Blake cho biết. Các kính viễn vọng trong tương lai như Kính viễn vọng Không gian James Webb và Kính viễn vọng Ba mươi mét (TMT) sẽ cho phép chúng ta kiểm tra các hành tinh lạnh hơn nhiều so với các ngôi sao chủ của chúng và nơi nước lỏng có nhiều khả năng tồn tại.
Những phát hiện được mô tả trong một bài báo được xuất bản trong phiên bản trực tuyến ngày 24 tháng 2 năm 2014 củaTạp chí Vật lý thiên văn.
Nguồn: Thông cáo báo chí của Caltech và EurekAlert.
