Et internationalt team af astronomer har fundet ud af en måde at bestemme detaljer om en exoplanets atmosfære fra 50 lysår væk ... selvom planeten ikke transit ansigtet til sin stjerne set fra Jorden.
Tau Boötis b er en "varm Jupiter" -type af exoplanet, 6 gange mere massiv end Jupiter. Det var den første planet, der blev identificeret, der kredsede om sin moderstjerne, Tau Boötis, der ligger 50 lysår væk. Det er også en af de første exoplaneter, vi har kendt til, opdaget i 1996 via radialhastighedsmetoden - det vil sige, at Tau Boötis b udøver en let trækkraft på sin stjerne og flytter sin position nok til at være detekterbar fra Jorden. Men eksoplaneten passerer ikke foran sin stjerne, som nogle andre gør, hvilket hidtil har gjort målinger af dens atmosfære umulig.
I dag har et internationalt team af videnskabsfolk, der arbejder med Very Large Telescope (VLT) ved ESOs Paranal Observatory i Chile, annonceret succes med et "smart nyt trick" til at undersøge sådanne ikke-transiterende exoplanet-atmosfærer. Ved at samle infrarød observationer af høj kvalitet af Tau Boötis-systemet med VLT's CRIRES-instrument var forskerne i stand til at differentiere strålingen fra planeten versus den, der udsendes af dens stjerne, hvilket gjorde det muligt at bestemme hastigheden og massen af Tau Boötis b.
”Takket være observationer af høj kvalitet, der er leveret af VLT og CRIRES, var vi i stand til at studere spektret i systemet meget mere detaljeret, end der har været muligt før,” sagde Ignas Snellen ved Leiden Observatory i Holland, medforfatter til forskningen papir. ”Kun ca. 0,01% af det lys, vi ser, kommer fra planeten og resten fra stjernen, så dette var ikke let.”
Ved hjælp af denne teknik bestemte forskerne, at Tau Boötis b's tykke atmosfære indeholder kulilte og underligt, udstiller køligere temperaturer i større højder - det modsatte af hvad der findes på andre varme Jupiter-exoplaneter.
”Måske en dag kan vi endda finde bevis for biologisk aktivitet på jordlignende planeter på denne måde.”
- Ignas Snellen, Leiden Observatorium, Holland
Ud over atmosfæriske detaljer var teamet også i stand til at bruge den nye metode til at bestemme Tau Boötis b's masse og omløbsvinkel - 44 grader, en anden detalje, der ikke tidligere var identificerbar.
”Den nye teknik betyder også, at vi nu kan studere atmosfærerne i eksoplaneter, der ikke passerer deres stjerner, samt måle deres masser nøjagtigt, hvilket var umuligt før,” sagde Snellen. ”Dette er et stort skridt fremad.
”Måske en dag kan vi endda finde bevis for biologisk aktivitet på jordlignende planeter på denne måde.”
Denne forskning blev præsenteret i et papir "Signaturen om orbital bevægelse fra planeten Tau Boötis b.", Der skal vises i tidsskriftet Natur den 28. juni 2012.
Tilføjet 6/27: Holdets papir findes på arXiv her.
Øverste billede: kunstnerens indtryk af eksoplaneten Tau Boötis b. (ESO / L. Calçada). Sidebillede: ESOs VLT-teleskoper ved Paranal-observatoriet i Chiles Atacama-ørken. (Iztok Boncina / ESO)
