WASP-39b, plynový gigant vzdialený asi 700 svetelných rokov, sa ukázal ako poklad exoplanéty.

Začiatkom tohto roka bol predmetom WASP-39b Prvý objav vôbec oxidu uhličitého v atmosfére planéty mimo slnečnej sústavy.

Teraz nám hĺbková analýza údajov z vesmírneho teleskopu Jamesa Webba (JWST) poskytla absolútnu zlatú baňu informácií: doteraz najpodrobnejší pohľad na atmosféru exoplanéty.

Zistenia zahŕňajú informácie o oblakoch WASP-39b, vôbec prvú priamu detekciu fotochémie v atmosfére exoplanéty a takmer úplný zoznam chemického obsahu atmosféry, ktorý odhaľuje dráždivé náznaky histórie vzniku exoplanéty.

Tieto epické objavy boli publikované v piatich článkoch prírodya pripravuje pôdu pre konečné odhalenie chemických podpisov života mimo slnečnej sústavy.

Tieto skoré pozorovania sú predzvesťou ešte úžasnejšej vedy, ktorá prichádza s JWST. hovorí astrofyzička Laura KreidbergRiaditeľ Inštitútu Maxa Plancka pre astronómiu v Nemecku.

„Vyskúšali sme teleskop na testovanie výkonu a bol takmer bezchybný – dokonca lepší, ako sme mohli dúfať.“

Od objavu prvých exoplanét na začiatku 90. rokov 20. storočia sme sa snažili dozvedieť viac o týchto svetoch obiehajúcich mimozemské hviezdy.

Ale výzvy boli vážne. Exoplanéty môžu byť veľmi malé a veľmi vzdialené. Väčšinu z nich sme nikdy nevideli: o ich existencii vieme len na základe ich vplyvu na ich hostiteľské hviezdy.

Jeden taký efekt nastane, keď medzi nami a hviezdou prejde exoplanéta, čo je udalosť známa ako tranzit. Toto mierne stlmí svetlo hviezd; Periodické udalosti stmievania naznačujú prítomnosť objektu na obežnej dráhe. Môžeme dokonca zistiť veľkosť tohto obiehajúceho objektu na základe stmievania a gravitačných účinkov na hviezdu.

A ešte jednu vec môžeme povedať na základe údajov o prenose. Keď svetlo hviezd prechádza atmosférou prechádzajúcej exoplanéty, mení sa. Niektoré vlnové dĺžky v spektre sú tlmenejšie alebo svetlé, v závislosti od toho, ako molekuly v atmosfére absorbujú a znovu vyžarujú svetlo.

Signál je slabý, ale s dostatočne výkonným ďalekohľadom a súborom prechodov je možné dekódovať meniace sa absorpčné a emisné charakteristiky v spektre a určiť tak atmosférický obsah exoplanéty.

JWST je najvýkonnejší vesmírny teleskop, aký bol kedy vypustený. Pomocou troch zo svojich štyroch prístrojov získala podrobné infračervené spektrá hviezdy WASP-39. Potom vedci začali analyzovať farebné kódy.

Prvým bol zoznam častíc v atmosfére WASP-39b. Okrem vyššie uvedeného Oxid uhličitýVedci zistili vodnú paru, sodík a oxid uhoľnatý. Nebol zistený žiadny metán, čo znamená, že metalicita WASP-39b je vyššia ako na Zemi.

Odhaľuje tiež hojnosť týchto prvkov. Najmä pomer uhlíka a kyslíka naznačuje, že exoplanéta sa vytvorila ďalej od svojej hostiteľskej hviezdy, než je jej súčasná blízka poloha, pričom zaberá štvordňovú obežnú dráhu. A údaje z modelovania a pozorovania naznačujú, že obloha exoplanéty je osídlená rozbitými mrakmi – nie z vody, ale z kremičitanov a síranov.

Nakoniec pozorovania odhalili prítomnosť zlúčeniny nazývanej oxid siričitý. Tu v slnečnej sústave, na skalnatých svetoch ako Venuša a Jovianský mesiac AjoOxid siričitý je výsledkom sopečnej činnosti. Ale v plynných svetoch má oxid siričitý iný pôvod: vzniká, keď sa sírovodík rozkladá svetlom na jeho zložky a výsledná síra sa oxiduje.

Chemické reakcie spôsobené fotónom sú známe ako fotochémiaa má dôsledky na obývateľnosť, atmosférickú stabilitu a zloženie aerosólu.

Aby bolo jasné, je nepravdepodobné, že by WASP-39b bol obývateľný na celý život, ako ho poznáme, a to z mnohých dôvodov, vrátane, ale nielen, teploty horenia a zloženia plynov, ale objav fotochémie má dôsledky na štúdium atmosfér iných svetov a pochopenie vývoja samotného WASP-39b.

Planetárni vedci sa roky pripravovali na to, aby získali prehľad o atmosférách, ktoré mal JWST poskytnúť. S prvou podrobnou analýzou atmosféry mimo slnečnej sústavy sa zdá, že vesmírny teleskop splní svoj sľub.

Okrem toho tímy zapojené do tohto výskumu pripravujú dokumentáciu, aby ostatní vedci mohli aplikovať svoje techniky na budúce pozorovania exoplanét JWST.

Pomocou JWST možno nezistíme znaky života v atmosfére exoplanéty – možno by bol potrebný výkonnejší teleskop na vykreslenie takej úrovne jemných detailov – ale s analýzou WASP-39b je tento objav ešte vzrušujúcejší. .

takéto údaje, hovorí astronómka Natalie Batalha Z Kalifornskej univerzity Santa Cruz, „A Game Changer“.

Vyhľadávanie bude zverejnené prírody Dá sa prečítať v predtlačených vydaniach priamo tuA priamo tuA priamo tuA priamo tuA priamo tu.