Teleskop Webba pokazał chemię atmosfery dalekiej planety

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) ustanowił kolejny rekord. Dzięki niemu po raz pierwszy udało się przeanalizować atmosferę egzoplanety.

Astronomowie skierowali czułe instrumenty Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba w stronę oddalonej o 700 lat świetlnych planety WASP-39 b – tzw. gorącego Saturna. Planeta ma rozmiary podobne do Jowisza, a masę do Saturna.

Choć już wcześniej z pomocą teleskopów Hubble’a i Spitzera udało się uzyskać pewne skromne informacje o składzie atmosfery tego globu, to Webb przedstawił całe molekularne spektrum.

Wskazał nawet ślady aktywnych reakcji chemicznych i obecności chmur.

Z uzyskanych informacji naukowcy wyciągnęli nawet wnioski na temat warstwy chmur, która, ich zdaniem, nie stanowi jednolitej pokrywy, lecz składa się z wielu oddzielnych pól.

„Klarowność sygnałów pochodzących od różnych cząsteczek jest niewiarygodna. Przewidzieliśmy, że uda nam się dostrzec wiele takich sygnałów, ale mimo tego, kiedy zobaczyliśmy napływające dane, byliśmy zdumieni” – mówi współautorka dokonania, Mercedes López-Morales z Harvard–Smithsonian Center for Astrophysics.

„Udało nam się zaobserwować egzoplanetę z pomocą różnych instrumentów, które razem dostarczyły obszerne podczerwone spektrum i pełen wachlarz chemicznych śladów niedostępnych przed erą JWST. Takie dane to rewolucja” – dodaje jedna z badaczek, Natalie Batalha z University of California.

Na podstawie tych informacji powstało już pięć naukowych prac dostępnych na razie jako preprinty.

Jeden z najciekawszych wyników to wykrycie w atmosferze dwutlenku siarki (SO2) – związku powstającego pod wpływem światła o wysokiej energii. Na Ziemi w podobny sposób powstaje ozon.

„Zaskakujące wykrycie dwutlenku siarki ostatecznie potwierdza, że fotochemia kształtuje klimat <>. Klimat Ziemi także jest kształtowany przez fotochemiczne reakcje, więc nasza planeta ma więcej wspólnego z <>, niż wcześniej nam się wydawało” – wyjaśnia astronomka, Diana Powell.

„Analiza tych danych wydawała się magiczna. Widzieliśmy pewne ślady tych reakcji już we wcześniej zdobytych informacjach, ale instrument o większej precyzji ukazał wyraźnie sygnaturę SO2 i pomógł nam rozwikłać zagadkę” – opowiada Jea Adams, studentka w Harvard–Smithsonian.

Teleskop wykrył także m.in. sód, potas oraz wodę. Dostarczył też m.in. dokładniejszych danych na temat obecnego wokół planety dwutlenku węgla oraz wykrył tlenek węgla.

Z temperaturą szacowaną na prawie 900 st. C i atmosferą złożoną głównie z wodoru, WASP-39 nie jest brana pod uwagę jako planeta zdatna do podtrzymania życia. Jednak uzyskane w czasie jej badania wyniki wskazują sposób ewentualnego znalezienia śladów życia na innych planetach, takich jak skaliste globy w systemie TRAPPIST-1.

Uzyskane rezultaty mogą też pomóc w badaniach wpływu radiacji macierzystych gwiazd na różne planety. To dlatego, że WASP-39 znajduje się wyjątkowo blisko swojej gwiazdy – 8 razy bliżej, niż wynosi odległość Merkurego od Słońca.

Lepsze poznanie relacji gwiazd z planetami pozwoli na głębsze zrozumienie tego, jak powstaje różnorodność planet w galaktyce.

Teleskop śledził planetę w czasie, gdy przesuwała się na tle tarczy swojej gwiazdy. Pozwoliło to przeanalizować światło przechodzące przez atmosferę.

Różne pierwiastki i związki absorbują bowiem fale świetlne o innej długości, więc spadek ilości światła o danej długości fali może powiedzieć astronomom o obecności danej substancji.

„Nie mogę doczekać się, kiedy będę mogła zobaczyć wyniki badań atmosfer małych planet skalistych” – mówi dr López-Morales.

Więcej informacji na stronie: https://pweb.cfa.harvard.edu/news/new-jwst-exoplanet-atmosphere-never-seen (PAP)

Marek Matacz

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Proszę wpisać swój komentarz!
Proszę podać swoje imię tutaj