Ученые определили состав атмосферы экзопланет с Земли

Ученые впервые сумели показать, что изучение атмосферы далеких планет под силу даже небольшим наземным телескопам, а использование самых современных из них может позволить обнаружить планеты, пригодные для жизни, подобной земной.

Группа ученых под руководством Марка Суэйна из Астрономического института имени Макса Планка в Германии впервые смогли изучить состав атмосферы планеты-газового гиганта, находящейся в 63 световых годах от Солнечной системы, с помощью небольшого наземного телескопа.

До сих пор исследования атмосферы планет, находящихся вне Солнечной системы, проводились силами орбитальных телескопов, изучающих спектр отраженного от планеты света звезды, вокруг которой они обращаются. Однако возможности орбитальных телескопов ограничены их размерами, которые, в свою очередь, ограничиваются стоимостью подобных аппаратов.

В своей работе ученые использовали телескоп, установленный на Гавайях еще 30 лет назад. Этот телескоп с размером зеркала всего 3 метра (самый большой современный телескоп имеет зеркало диаметром более 10 метров) ученые направили на планету HD189733b, находящуюся в 63 световых годах от Земли и уже изучавшуюся с помощью орбитального ИК-телескопа «Спитцер».

В отличие от своего космического коллеги телескоп на вершине вулкана Мауна-Кеа обладает большим рабочим диапазоном, однако до сих пор использовать его для изучения атмосферы внесолнечных планет было сложно из-за помех, создаваемых атмосферой земли.

Суэйн с коллегами описал алгоритм, благодаря которому ему удалось отделить свечение звезды HD189733 от свечения отраженного планетой света, а также учесть систематические флуктуации атмосферы Земли, подчас мешающие астрономам наблюдать с помощью этого телескопа Солнце.

В результате авторы исследования обнаружили в ИК-спектре атмосферы HD189733b характерную линию, говорящую о наличии в ней метана, который находится в особом «флуоресцентном» состоянии, испуская электромагнитное излучение в ИК диапазоне. Это состояние метана говорит о наличии в атмосфере HD189733b какой-то активности, но ее природу астрономам еще предстоит установить.

«Первоочередной задачей, за которую мы намерены взяться с использованием разработанной нами методики, является более полное изучение атмосферы данной планеты и других экзопланет с целью найти молекулы, свидетельствующие наличии или хотя бы о возможном зарождении на них жизни», - сказал Суэйн.