För första gången har astronomer uppmätt ljus som släpps ut från extrasolära planeter runt solliknande stjärnor med markbaserade teleskoper. Att mäta ljuset som släpps ut från en planet vid olika våglängder avslöjar planetens spektrum, som kan användas för att bestämma planetens dagtidstemperatur. Dessutom kan detta spektrum avslöja många fysiska processer i planetens atmosfär, såsom närvaron av molekyler som vatten, kolmonoxid och metan och omfördelningen av värme runt planeten. "Denna första direkta upptäckt av ljus som släpps ut från en annan planet, med hjälp av befintliga teleskoper på marken, är en viktig milstolpe i studiet av planeter bortom vårt eget solsystem," sade professor Gary Davis, chef för Storbritanniens infraröda teleskop (UKIRT) . "Detta är en mycket spännande vetenskaplig upptäckt."
Mätningarna av den första planeten, TrES-3b, utfördes av ett team av astronomer från University of Leiden, med hjälp av William Herschel Telescope (WHT) på La Palma (Kanarieöarna, Spanien) och Storbritanniens infraröda teleskop på Mauna Kea på Hawaii. TrES-3b befinner sig i en mycket snäv bana runt sin värdstjärna, TrES-3, och passerar den stjärna disken en gång per 31 timme. Som jämförelse kretsar Merkurius solen en gång var 88 dag. TrES-3b är bara lite större än Jupiter, men ändå kretsar runt sin moderstjärna mycket närmare än Mercury gör, vilket gör den till en "het jupiter."
UKIRT-observationer fångade planeten som passerade framför stjärnan, från vilken planetens storlek har utarbetats extremt exakt. WHT-observationerna visar också det ögonblick som planeten rör sig bakom stjärnan, och gör det möjligt att mäta planetljusets styrka. Astronomer har försökt observera denna effekt från marken i många år, och detta är den första framgången.
Ernst de Mooij, ledare för forskarteamet, sade: ”Medan några sådana observationer har gjorts tidigare från rymden involverade de mätningar vid långa våglängder, där kontrasten i ljusstyrka mellan planeten och stjärnan är mycket högre. Dessa är inte bara de första markbaserade observationerna av denna typ, de är också de första som genomfördes i den nära-infraröda, med våglängder på 2 mikron för denna planet, där den avger mest av sin strålning. "
Forskarna bestämde temperaturen på TrES-3b för att vara något över 2000 Kelvin. "Eftersom vi vet hur mycket energi den borde ta emot av typen av värdstjärnan, ger detta oss insikter i den termiska strukturen i planetens atmosfär," tillade Dr. Ignas Snellen, "vilket är förenligt med förutsägelsen om att denna planet borde ha ett så kallat ”inversionslager.” Det är helt fantastiskt att vi nu verkligen kan undersöka egenskaperna i en sådan avlägsen värld. ”
Ett atmosfäriskt inversionsskikt är ett luftskikt där den normala temperaturförändringen med höjden vänder. Nuvarande teori säger att det finns två typer av "heta jupiter", en med ett inversionslager och ett utan. En teori är att närvaron av ett inversionsskikt skulle bero på mängden ljus som planeten får från sin stjärna. Om inversionsskiktet kunde bekräftas, till exempel genom mätningar vid andra våglängder, skulle dessa observationer passa perfekt in i denna teori.
Ett andra team har gjort en markbaserad detektion av en annan extrasolar planet, OGLE-TR-56b, med hjälp av södra observatoriets Very Large Telescope. Denna planet är cirka 5 000 ljusår bort, belägen mot galaxens centrum. Planeten är ganska het; dess atmosfär är mer än 4 400 grader Fahrenheit (2400 grader Celsius). Detta är en av de hetaste extrasolära planeterna som upptäckts.
Forskarna säger att båda landmärkesobservationerna kommer att öppna ett nytt fönster för att studera exoplaneter och deras atmosfärer med markbaserade teleskop och visar ett stort löfte om att använda framtida extremt stora teleskop som kommer att ha mycket högre känslighet än de teleskop som används idag.
Papper för TrES-3b.
Papper för OGLE-TR-56b
Källa: Joint Astronomy Center
