"Джеймс Уеб" откри водни пари, серен диоксид и пясъчни облаци в атмосферата на близка екзопланета

Ваня Милева Последна промяна на 16 ноември 2023 в 00:00 15426 0

WASP-107b е уникален газов гигант, обикалящ около звезда, която е малко по-студена и по-малко масивна от нашето Слънце.

Кредит Klaas Verpoest, Johan Van Looveren, Leen Decin

WASP-107b е уникален газов гигант, обикалящ около звезда, която е малко по-студена и по-малко масивна от нашето Слънце.

Дълбоко в тънката атмосфера на близката екзопланета WASP-107b астрономи откриват не само водни пари и серен диоксид, но дори силиций във вид на пясъчни облаци след наблюдения с космическия телескоп "Джеймс Уеб".

Резултатите от изследването са публикувани вчера в Nature.

Астрономи от цял свят използват усъвършенстваните възможности на инструмента със средна инфрачервена светлина (MIRI) на борда на космическия телескоп "Джеймс Уеб" (JWST), за да направят новаторски наблюдения на екзопланети. Това са планети, които се въртят около звезди, различни от нашето слънце. Един от тези завладяващи светове е WASP-107b, уникален газов гигант, обикалящ около звезда, която е малко по-студена и по-масивна от нашето Слънце. Масата на планетата е сравнима с тази на Нептун, но размерът й надвишава този на Нептун, почти колкото Юпитер. Това свойство прави WASP-107b доста по-"пухкав" в сравнение с газовите гиганти в нашата собствена слънчева система.

Ефирността на тази екзопланета позволява на астрономите да погледнат по-дълбоко в нейната атмосфера, около 50 пъти по-дълбоко в сравнение с Юпитер в нашата слънчева система. Тези условия позволяват на атрономите да разгадаят сложния химичен състав на атмосферата ѝ. Причината за това е доста проста: сигналите или спектралните характеристики са много по-силни в по-малко плътна атмосфера, отколкото в по-компактна. Изследването разкрива наличието на водна пара, серен диоксид (SO2) и силициеви облаци. Забележително е, че няма следа от парниковия газ метан (CH4).

Спектърът на екзопланетата WASP-107b показва доказателства за водни пари, серен диоксид и силициев диоксид (пясъчни облаци) в атмосферата на планетата. Кредиът: Michiel Min, MIRI EXO GTO, ESA, NASA

Наличие на водни пари

Водните пари в атмосферата на WASP-107b показват, че водата, ключова съставка за живота, какъвто го познаваме, може да съществува в различни форми на други планети. Откриването на водни пари помага също така на астрономите да разберат условията на температурата и налягането в атмосферата на екзопланетата.

Серен диоксид и неговите последици

Откриването на серен диоксид в атмосферата на WASP-107b беше неочаквано. Това съединение, което обикновено се свързва с вулканични процеси на Земята, предполага динамични и сложни химични реакции в атмосферата на екзопланетата.

Противно на предишни модели, които прогнозират липсата му, изследователите установяват, че пухкавостта на WASP-107b позволява образуването на този газ. По-хладната природа на звездата-домакин излъчва по-малко високоенергийни фотони, но поради пухкавия характер на екзопланетата, тези фотони могат да проникнат дълбоко в атмосферата. Това улеснява химичните реакции за получаване на серен диоксид.

Силикатни пясъчни облаци на WASP-107b: Ново откритие

Проучването бележи и първата окончателна идентификация на химичния състав на облаци на голяма надморска височина на екзопланета. Тези облаци, съставени от малки силикатни частици – основната съставка на пясъка – частично закриват водните пари и серния диоксид в атмосферата.

На Земята водата замръзва при по-ниски температури, но на газообразни планети като WASP-107b, с температури около 500 градуса по Целзий, силикатните частици могат да замръзнат, за да образуват облаци.

"Тези пясъчни облаци високо в атмосферата трябва да означават, че капките пясъчен дъжд се изпаряват в по-дълбоки, много горещи слоеве и получените силикатни пари ефективно се движат обратно нагоре, където се кондензират отново за да образуват отново силикатни облаци", обяснява д-р Михил Мин, един от водещите автори.

Крайъгълен камък в изследването на екзопланети

Проф. Лийн Дечин (Leen Decin) от КУ Льовен, водещт автор, подчертава значението на инструмента MIRI на JWST в тези открития, заявявайки: "JWST революционизира характеризирането на екзопланети, предоставяйки безпрецедентни прозрения със забележителна скорост.“

Това изследване не само разкрива сложността на WASP-107b, но също така разширява нашите хоризонти в разбирането на екзопланетните атмосфери.

"Откриването на пясъчни облаци, водна пара и серен диоксид в слабата атмосфера на тази екзопланета от инструмента MIRI на Джеймс Уеб е решаващ крайъгълен камък. Променя нашето разбиране за формирането и еволюцията на планетите и хвърля нова светлина върху нашата собствена слънчева система", отбелязва професор Лийн Дечин.

Последици за екзопланетната наука

Изследването на WASP-107b е значителна стъпка в екзопланетната наука. Той подобрява нашето разбиране за газовите гиганти и разширява границите на това, което знаем за формирането и еволюцията на планетите. Уникалните атрибути на WASP-107b, като неговата пухкава природа и съставът на атмосферата му, предлагат безценни прозрения за разнообразието от планети във Вселената.

В обобщение, WASP-107b е доказателство за сложността и разнообразието на планетите извън нашата слънчева система. Неговото изследване хвърля светлина върху сложните процеси, които управляват екзопланетите, и проправя пътя за бъдещи изследвания. С напредването на технологиите ще се развива и разбирането ни за тези далечни светове, продължавайки да интригува и вдъхновява както научната общност, така и обществеността.

Справка: Dyrek, A., Min, M., Decin, L. et al. SO2, silicate clouds, but no CH4 detected in a warm Neptune. Nature (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-06849-0 

Източник: "Fluffy" exoplanet WASP-107b shows potential signs of life, Еarth.com

Най-важното
Всички новини
За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

Няма коментари към тази новина !