Właśnie otrzymaliśmy najbardziej szczegółowy jak dotąd obraz atmosfery egzoplanety

WASP-39b, gazowy olbrzym oddalony o około 700 lat świetlnych, okazał się skarbem egzoplanety.

Na początku tego roku tematem był WASP-39b Pierwsze odkrycie w historii dwutlenku węgla w atmosferze planety poza Układem Słonecznym.

Teraz dogłębna analiza danych z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST) dała nam absolutną kopalnię informacji: najbardziej szczegółowe jak dotąd spojrzenie na atmosferę egzoplanety.

Odkrycia obejmują informacje o chmurach WASP-39b, pierwsze w historii bezpośrednie wykrycie fotochemii w atmosferze egzoplanety oraz prawie kompletną inwentaryzację chemicznej zawartości atmosfery, która ujawnia kuszące wskazówki dotyczące historii formowania się egzoplanety.

Te epickie odkrycia zostały opublikowane w pięciu artykułach Naturai toruje drogę do ostatecznego ujawnienia chemicznych sygnatur życia poza Układem Słonecznym.

Te wczesne obserwacje są zwiastunem jeszcze bardziej niesamowitej nauki, która pojawi się wraz z JWST. mówi astrofizyk Laura KreidbergDyrektor Instytutu Astronomii Maxa Plancka w Niemczech.

„Wydaliśmy teleskop na próbę w celu przetestowania wydajności i był prawie bezbłędny – nawet lepszy, niż mogliśmy się spodziewać”.

Od czasu odkrycia pierwszych egzoplanet na początku lat 90. staraliśmy się dowiedzieć więcej o tych światach krążących wokół obcych gwiazd.

Ale wyzwania były poważne. Egzoplanety mogą być bardzo małe i bardzo odległe. Większości z nich nigdy nie widzieliśmy: wiemy tylko o ich istnieniu na podstawie ich wpływu na gwiazdy macierzyste.

Jeden z takich efektów występuje, gdy egzoplaneta przechodzi między nami a gwiazdą, co jest znane jako tranzyt. To lekko przyciemnia światło gwiazd; Okresowe ściemnianie wskazuje na obecność obiektu na orbicie. Możemy nawet obliczyć rozmiar tego orbitującego obiektu, opierając się na efektach pociemnienia i grawitacji na gwiazdę.

I jeszcze jedno możemy powiedzieć na podstawie danych transferowych. Kiedy światło gwiazd przechodzi przez atmosferę przechodzącej egzoplanety, zmienia się. Niektóre długości fal w widmie są ciemniejsze lub jaśniejsze, w zależności od tego, jak cząsteczki w atmosferze pochłaniają i ponownie emitują światło.

READ  Ziemia księżycowa może być wykorzystywana do wytwarzania tlenu i paliwa dla astronautów na Księżycu

Sygnał jest słaby, ale dzięki wystarczająco mocnemu teleskopowi i zestawowi tranzytów zmieniające się charakterystyki absorpcji i emisji w widmie można zdekodować, aby określić zawartość atmosfery egzoplanety.

JWST to najpotężniejszy teleskop kosmiczny, jaki kiedykolwiek wystrzelono. Za pomocą trzech z czterech instrumentów uzyskał szczegółowe widma w podczerwieni gwiazdy WASP-39. Następnie naukowcy zaczęli analizować kody kolorów.

Pierwszą była lista cząstek w atmosferze WASP-39b. W dodatku do powyższego Dwutlenek węglaNaukowcy wykryli parę wodną, ​​sód i tlenek węgla. Nie wykryto metanu, co oznacza, że ​​metaliczność WASP-39b jest wyższa niż na Ziemi.

Ujawnia również obfitość tych pierwiastków. W szczególności stosunek węgla do tlenu wskazuje, że egzoplaneta uformowała się dalej od swojej gwiazdy macierzystej niż jej obecne bliskie położenie, zajmując czterodniową orbitę. Modelowanie i dane obserwacyjne wskazują, że niebo egzoplanety jest zaludnione przez spękane chmury – nie wody, ale krzemianów i siarczanów.

Wreszcie obserwacje ujawniły obecność związku zwanego dwutlenkiem siarki. Tutaj, w Układzie Słonecznym, na skalistych światach, jak np Wenus i Księżyc Jowisza AyoDwutlenek siarki jest wynikiem działalności wulkanicznej. Ale w światach gazowych dwutlenek siarki ma inną historię pochodzenia: powstaje, gdy siarkowodór jest rozkładany przez światło na części składowe, a powstała siarka jest utleniana.

Reakcje chemiczne wywołane fotonem to tzw fotochemiai ma wpływ na możliwość zamieszkania, stabilność atmosfery i skład aerozolu.

Żeby było jasne, WASP-39b raczej nie będzie nadawał się do zamieszkania przez życie, jakie znamy, z wielu powodów, w tym między innymi ze względu na wysoką temperaturę i skład gazowy, ale odkrycie fotochemii ma implikacje dla badań atmosfer innych światów i zrozumienie ewolucji samego WASP-39b.

Planetolodzy od lat przygotowywali się do uzyskania wglądu w atmosferę, którą miał zapewnić JWST. Wygląda na to, że dzięki pierwszej szczegółowej analizie atmosfery poza Układem Słonecznym teleskop kosmiczny spełni swoją obietnicę.

READ  Hubble wykrywa potężną kometę, która będzie kołysać się na słońcu w 2031

Ponadto zespoły zaangażowane w te badania przygotowują dokumentację, aby inni naukowcy mogli zastosować swoje techniki w przyszłych obserwacjach egzoplanet JWST.

Możemy nie wykryć sygnatur życia w atmosferze egzoplanety za pomocą JWST – być może potrzebny byłby mocniejszy teleskop do uzyskania takiego poziomu szczegółowości – ale po analizie WASP-39b to odkrycie wydaje się jeszcze bardziej ekscytujące. .

takie dane, mówi astronom Natalie Batalha „A Game Changer” z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Cruz.

Wyszukiwanie zostanie opublikowane Natura Można go przeczytać w wydaniach preprint tutaji tutaji tutaji tutajI tutaj.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *