NASAs Spitzer-rumteleskop har for første gang fanget lyset fra to kendte planeter, der kredser om andre stjerner end vores sol. Resultaterne markerer begyndelsen på en ny tidsalder inden for planetarisk videnskab, hvor ”ekstrasolære” planeter direkte kan måles og sammenlignes.
"Spitzer har givet os et kraftfuldt nyt værktøj til at lære om temperaturer, atmosfærer og kredsløb på planeter hundreder af lysår fra Jorden," sagde Dr. Drake Deming fra NASA's Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md., Hovedforfatter af en ny undersøgelse af en af planeterne.
”Det er fantastisk,” sagde Dr. David Charbonneau fra Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Mass., Hovedforfatter af en separat undersøgelse på en anden planet. ”Vi har jagtet efter dette lys i næsten 10 år, lige siden ekstrasolære planeter blev først opdaget.” Deming-papiret vises i dag i naturens online-publikation; Charbonneau-papiret vil blive offentliggjort i en kommende udgave af Astrophysical Journal.
Indtil videre er alle bekræftede ekstrasolære planeter, inklusive de to, der for nylig blev observeret af Spitzer, blevet opdaget indirekte, hovedsageligt af "wobble" -teknikken og for nylig "transit" -teknikken. I den første metode detekteres en planet af det tyngdepunkt, det udøver på sin overordnede stjerne, hvilket får stjernen til at vingle. I det andet udledes en planet tilstedeværelse, når den passerer foran sin stjerne, hvilket får stjernen til at dæmpe eller blinke. Begge strategier bruger teleskoper med synligt lys og afslører indirekte planetenes masse og størrelse.
I de nye undersøgelser har Spitzer direkte observeret de varme infrarøde glød fra to tidligere opdagede “varme Jupiter” -planeter, betegnet HD 209458b og TrES-1. Hot Jupiters er ekstrasolære gasgiganter, der strækker sig tæt omkring deres forældre stjerner. Fra deres toasty bane opsuger de rigelig stjernelys og skinner lyst i infrarøde bølgelængder.
For at skelne denne planetens glød fra den brændende varme stjerners brugte astronomerne et simpelt trick. Først brugte de Spitzer til at samle det totale infrarøde lys fra både stjerner og planeter. Derefter, da planeterne dyppede bag stjernerne som en del af deres regelmæssige bane, målte astronomerne det infrarøde lys, der kom fra bare stjernerne. Dette pegede nøjagtigt på, hvor meget infrarødt lys tilhørte planeterne. ”I synligt lys overvinder stjernens blænding fuldstændigt den lysglimmer, der reflekteres af planeten,” sagde Charbonneau. "Infra infrarød er stjerneplanetskontrasten mere gunstig, fordi planeten udsender sit eget lys."
Spitzer-dataene fortalte astronomerne, at begge planeter er mindst en dampende 1.000 Kelvin (727 grader Celsius, 1340 Fahrenheit). Disse målinger bekræfter, at varme Jupitere faktisk er varme. Kommende Spitzer-observationer, der bruger en række infrarøde bølgelængder, forventes at give mere information om planetenes vinde og atmosfæriske sammensætninger.
Resultaterne genvækkede også et mysterium, som nogle astronomer havde lagt til hvile. Planet HD 209458b er usædvanligt oppustet eller stor for sin masse, som nogle forskere mente var resultatet af en usynet planetens tyngdekrafttrækning. Hvis denne teori havde været korrekt, ville HD 209458b have en ikke-cirkulær bane. Spitzer opdagede, at planeten faktisk følger en cirkulær sti. ”Vi er tilbage til firkant et,” sagde Dr. Sara Seager, Carnegie-institutionen i Washington, Washington, medforfatter til Deming-papiret. ”For os teoretikere er det sjovt.”
Spitzer er ideelt egnet til at studere ekstrasolære planeter, der er kendt for at transportere eller krydse stjerner på størrelsen af vores sol ud til afstande på 500 lysår. Af de syv kendte transiterende planeter opfylder kun de to nævnte her disse kriterier. Efterhånden som flere opdages, vil Spitzer være i stand til at samle deres lys - en bonus til observatoriet, i betragtning af at det ikke oprindeligt var designet til at se ekstrasolære planeter. NASAs fremtidige artikel om Terrestrial Planet Finder, der skal lanceres i 2016, vil være i stand til direkte at afbilde ekstrasolære planeter så små som Jorden.
Kort efter opdagelsen i 1999 blev HD 209458b den første planet, der blev fundet via transitmetoden. Resultatet kom fra to hold, et ledet af Charbonneau. TrES-1 blev fundet via transitmetoden i 2004 som en del af den NASA-finansierede Trans-Atlantic Exoplanet Survey, et jordbaseret teleskopeprogram, der delvis blev oprettet af Charbonneau.
Original kilde: NASA / JPL News Release
