JWST rejestruje pierwszy profil chemiczny atmosfery egzoplanety • Rekord

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba nadal otwiera świat na nową naukę. Tym razem jest to pierwszy profil molekularny i chemiczny atmosfery egzoplanety, wraz ze śladami aktywnych reakcji fotochemicznych.

W ramach pełnego profilu chemicznego egzoplanet Wasp 39b – gdzie wcześniej tego lata Webb znalazł wyraźne dowody na obecność dwutlenku węgla w atmosferze egzoplanety – NASA Powiedział Teleskop wychwycił więcej dwutlenku węgla₂A także tlenek węgla, sód, potas i para wodna.

Dwutlenek siarki (SO₂), co według naukowca z Oksfordu, Shang-Min Tsai, jest namacalnym dowodem fotochemii – reakcji chemicznych inicjowanych przez światło uderzające w atmosferę planety. Na przykład warstwa ozonowa na Ziemi powstała w wyniku fotochemii.

„Postrzegam to jako naprawdę obiecującą perspektywę dla pogłębienia naszej wiedzy o atmosferach egzoplanet” – powiedział Tsai.

Jak wtedy, gdy odkryłem tlenek węgla₂ W atmosferze Wasp 39b JWST polegał na tranzycie planety wokół swojej gwiazdy oraz na tym, jak chemikalia w jej atmosferze wpływają na długości fal światła wykrywanego przez teleskop. Kiedy światło uderza w różne elementy, odbijają one różne długości fal, które JWST może wykryć bardzo dokładnie.

Trzy z czterech sieci Urządzenia naukowe Wykorzystano je do skonstruowania profilu atmosferycznego Wasp 39b: obraz w bliskiej podczerwieni i spektrometr szczelinowy (NIRISS), kamera w bliskiej podczerwieni (NIRCam) oraz spektrometr w bliskiej podczerwieni (NIRSpec), które zastosowano w dwóch konfiguracjach.

Pełny profil atmosferyczny Wasp 39b uchwycony przez JWST

Dlaczego pliki Atmosphere są ważne

Świetnie: wiemy, co znajduje się w atmosferze gazowego olbrzyma osiem razy bliżej jego gwiazdy niż Merkury do Słońca. Więc?

Na przykład lista chemikaliów w atmosferze dostarcza naukowcom proporcji między nimi, co według NASA jest kluczowym elementem określania, w jaki sposób powstały planety. Kazumasa Ohno, badacz egzoplanet na Uniwersytecie Kalifornijskim w Santa Cruz, który pracował z danymi JWST, powiedział, że skład chemiczny Wasp 39b daje badaczom pewne wskazówki.

Obfitość siarki [relative to] Ono zauważył, że wodór wskazuje, że planeta prawdopodobnie doświadczyła dużej akumulacji mniejszych planet. „Dane wskazują również, że tlenu jest więcej niż węgla w atmosferze. To prawdopodobnie wskazuje, że WASP-39 b pierwotnie powstał daleko od gwiazdy centralnej.”

Odkrycie fotochemii doprowadziło również do dodatkowego startu „naukowców stosujących komputerowe modele fotochemii do danych, które wymagałyby pełnego wyjaśnienia takiej fizyki” – powiedziała NASA.

To właśnie ta aplikacja, jak powiedziała NASA, doprowadziła do ulepszeń w jej możliwościach modelowania, które „pomogłyby zbudować wiedzę technologiczną w celu interpretacji możliwych oznak zdatności do zamieszkania” na innych egzoplanetach.

Astrofizyk z University of Bristol, Hannah Wakeford, powiedziała, że ​​zespół Webba przewidział, jak dobrze będzie działać obserwatorium, „ale było bardziej wyrafinowane, bardziej zróżnicowane i piękniejsze, niż się spodziewałem”.

Dzięki długiemu, uważnemu spojrzeniu na Wasp 39b z drogi i instrumentom Webba działającym powyżej oczekiwań, NASA jest gotowa na dodatkowe badania egzoplanet. Może zacząć patrzeć na bardziej skaliste światy, takie jak ten w Układ TRAPPIST-1 Wiele z nich znajduje się w nadającej się do zamieszkania strefie gwiezdnej.

Przyszłość JWST rysuje się w jasnych barwach, powiedziała Laura Flag, badaczka z Uniwersytetu Cornell i członkini międzynarodowego zespołu Webba. „Będziemy mogli zobaczyć pełny obraz atmosfery egzoplanet… To bardzo ekscytujące wiedzieć, że wszystko zostanie napisane od nowa”. ®