18:37 2022-11-25
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Telescopul spațial James Webb dezvăluie o atmosferă de exoplanetă așa cum nu s-a mai văzut până acum
_ James Webb Telescopul spațial dezvăluie o atmosferă de exoplanetă așa cum nu s-a mai văzut până acum
Telescopul spațial James Webb (JWST) tocmai a înregistrat o altă premieră: un portret molecular și chimic detaliat al cerului unei lumi îndepărtate.
Gama de instrumente extrem de sensibile a telescopului a fost instruită pe atmosfera unui „Saturn fierbinte” – o planetă aproximativ la fel de masivă ca Saturn, care orbitează în jurul unei stele aflate la aproximativ 700 de ani lumină depărtare – cunoscută sub numele de WASP-39 b. În timp ce JWST și alte telescoape spațiale, inclusiv Hubble și Spitzer, au dezvăluit anterior ingrediente izolate ale atmosferei acestei planete fierbinți, noile citiri oferă un meniu complet de atomi, molecule și chiar semne de chimie activă și nori.
„Claritatea semnalelor de la un număr de molecule diferite din date este remarcabilă”, spune Mercedes López-Morales, astronom la Centrul de Astrofizică | Harvard & Smithsonian și unul dintre oamenii de știință care au contribuit la noile rezultate.
„Am prezis că vom vedea multe dintre acele semnale, dar totuși, când am văzut pentru prima dată datele, eram în uimitor”, adaugă López-Morales.
Cele mai recente date oferă, de asemenea, un indiciu despre modul în care acești nori din exoplanete ar putea arăta de aproape: mai degrabă distruși decât o singură pătură uniformă deasupra planetei.
Descoperirile sunt de bun augur pentru capacitatea JWST de a desfășura o gamă largă de investigații pe exoplanete – planete din jurul altor stele – pe care oamenii de știință le-au sperat. Aceasta include sondarea atmosferelor planetelor mai mici, stâncoase, cum ar fi cele din sistemul TRAPPIST-1.
„Am observat exoplaneta cu mai multe instrumente care împreună oferă o zonă largă a spectrului infraroșu și o panoplie de amprente chimice. inaccesibil până la JWST”, a declarat Natalie Batalha, astronom la Universitatea din California, Santa Cruz, care a contribuit și a ajutat la coordonarea noii cercetări. „Datele ca acestea schimbă jocul.”
Suita de descoperiri este detaliată într-un set de cinci lucrări științifice recent trimise, disponibile pe site-ul web de preprint arXiv. Printre dezvăluirile fără precedent se numără prima detecție într-o atmosferă de exoplanetă a dioxidului de sulf, o moleculă produsă din reacții chimice declanșate de lumina de înaltă energie de la steaua părinte a planetei. Pe Pământ, stratul protector de ozon din atmosfera superioară este creat într-un mod similar.
„Detectarea surprinzătoare a dioxidului de sulf confirmă în sfârșit că fotochimia modelează clima „Saturnilor fierbinți”, spune Diana Powell, un coleg NASA Hubble, astronom la Centrul pentru Astrofizică și membru de bază al echipei care a făcut descoperirea dioxidului de sulf. „Clima Pământului este modelată și de fotochimie, așa că planeta noastră are mai multe în comun cu „Saturnii fierbinți” decât știam anterior.”
Jea Adams, student absolvent la Harvard și cercetător la Centrul de Astrofizică, a analizat datele care au confirmat semnalul de dioxid de sulf.
„Ca cercetător la începutul carierei în domeniul atmosferelor exoplanetelor, este atât de interesant să faci parte dintr-o astfel de detectare”, spune Adams. „Procesul de analiză a acestor date sa simțit magic. Am văzut indicii despre această caracteristică în datele timpurii, dar acest instrument de precizie mai mare a dezvăluit clar semnătura SO2 și ne-a ajutat să rezolvăm puzzle-ul.”
La o temperatură estimată. de 1.600 de grade Fahrenheit și o atmosferă formată în mare parte din hidrogen, WASP-39 b nu se crede că este locuibil. Exoplaneta a fost comparată atât cu Saturn, cât și cu Jupiter, având o masă similară cu Saturn, dar o dimensiune generală la fel de mare ca și Jupiter. Dar noua lucrare arată calea spre găsirea de dovezi ale vieții potențiale pe o planetă locuibilă.
Apropierea planetei de steaua gazdă – de opt ori mai aproape decât este Mercur de soarele nostru – o face, de asemenea, un laborator pentru studierea efectelor radiațiilor de la stelele gazdă pe exoplanete. O mai bună cunoaștere a conexiunii stea-planetă ar trebui să aducă o înțelegere mai profundă a modului în care aceste procese creează diversitatea planetelor observate în galaxie.
Alți constituenți atmosferici detectați de JWST includ sodiul, potasiul și vaporii de apă, confirmând observații anterioare cu telescopul spațial și terestre, precum și găsirea unor caracteristici de apă suplimentare, la lungimi de undă mai mari, care nu au fost văzute până acum.
JWST a văzut, de asemenea, dioxid de carbon la rezoluție mai mare, oferind de două ori mai multe date decât raportate din observațiile sale anterioare. Între timp, a fost detectat monoxid de carbon, dar semnăturile evidente atât ale metanului, cât și ale hidrogenului sulfurat au lipsit din date. Dacă sunt prezente, aceste molecule apar la niveluri foarte scăzute, o descoperire semnificativă pentru oamenii de știință care fac inventare ale chimiei exoplanetelor pentru a înțelege mai bine formarea și dezvoltarea acestor lumi îndepărtate.
Captarea unui spectru atât de larg de WASP- Atmosfera lui 39 b a fost un tur de forță științific, deoarece o echipă internațională numărând sute a analizat în mod independent datele din patru dintre modurile instrumentelor fin calibrate ale JWST. Apoi au făcut comparații detaliate ale descoperirilor lor, obținând rezultate și mai nuanțate din punct de vedere științific.
JWST vede universul în lumină infraroșie, la capătul roșu al spectrului de lumină, dincolo de ceea ce poate vedea ochii umani; care permite telescopului să preia amprente chimice care nu pot fi detectate în lumina vizibilă.
Fiecare dintre cele trei instrumente are chiar și o versiune a „IR” de infraroșu în numele său: NIRSpec, NIRCam, și NIRISS.
Pentru a vedea lumina de la WASP-39 b, JWST a urmărit planeta în timp ce trecea prin fața stelei sale, permițând ca o parte din lumina stelei să filtreze prin atmosfera planetei. Diferite tipuri de substanțe chimice din atmosferă absorb diferite culori ale spectrului luminii stelelor, astfel încât culorile care lipsesc le spun astronomilor ce molecule sunt prezente.
Prin analizarea atât de precisă a atmosferei exoplanetelor, instrumentele JWST au funcționat cu mult peste oamenii de știință. așteptările — și promit o nouă fază de explorare între marea varietate de exoplanete din galaxie.
López-Morales spune: „Abia aștept să văd ce găsim în atmosferele planetelor mici, terestre. ."
Comentarii:
Adauga Comentariu