Досега космическият телескоп "Джеймс Уеб" и други космически телескопи разкриваха само отделни съставки на атмосферата на WASP-39b, гореща екзопланета от типа на Сатурн, която обикаля около звезда на около 700 светлинни години. Новото откритие предоставят пълно меню от атоми, молекули и дори признаци на активна химия и облаци.
Резултатите ще бъдат публикувани в пет статии в списание Nature.
WASP-39b е горещ газов гигант, който обикаля около звездата от тип G7 WASP-39 с период от 4,1 дни.
Открита за първи път през 2011 г., извънземната планета има приблизително същата маса като Сатурн, но е с 50% по-голяма.
Изключителната пухкавост на планетата е свързана отчасти с високата ѝ температура (около 900 градуса по Целзий).
"Наблюдавахме екзопланетата с многобройни инструменти, които заедно осигуряват широка ивица от инфрачервения спектър и множество химически отпечатъци, недостъпни до тази мисия. Подобни данни променят правилата на играта", коментира д-р Натали Баталха (Natalie Batalha), астроном от Калифорнийския университет в Санта Круз.
За да види светлината от WASP-39b, Webb проследи планетата, докато тя преминаваше пред своята звезда, позволявайки на част от светлината на звездата да се филтрира през атмосферата на планетата.
Различните видове химични вещества в атмосферата поглъщат различни цветове от спектъра на звездната светлина, така че липсващите цветове показват на астрономите кои молекули присъстват.
Сред безпрецедентните разкрития е първото откриване в атмосферата на екзопланета на серен диоксид (SO2) - молекула, получена от химични реакции, предизвикани от високоенергийната светлина от родителската звезда на планетата. На Земята защитният озонов слой в горните слоеве на атмосферата се създава по подобен начин.
На тази графика са показани четири трансмисионни спектъра на WASP-39b, получени от три от инструментите на "Джеймс Уеб", работещи в четири инструментални режима. Всички те са нанесени върху обща скала, простираща се от 0,5 до 5,5 микрона. В горния ляв ъгъл данните от NIRISS показват отпечатъци от калий (K), вода (H2O) и въглероден оксид (CO). В горния десен ъгъл данните от NIRCam показват ясно изразена водна следа. В долния ляв ъгъл данните от NIRSpec показват вода, серен диоксид (SO2), въглероден диоксид (CO2) и въглероден оксид (CO). В долния десен ъгъл допълнителните данни от NIRSpec разкриват всички тези молекули, както и натрий (Na). (Натиснете за по-голям размер) Кредит: NASA / ESA / CSA / Webb / J. Olmsted, STScI.
"За първи път виждаме конкретни доказателства за фотохимия - химични реакции, инициирани от енергийна звездна светлина - на екзопланети", отбелязва д-р Шан-Мин Цай (Shang-Min Tsai), изследовател от Оксфордския университет.
"Виждам това като наистина обещаваща перспектива за напредване на разбирането ни за атмосферите на екзопланетите с тази мисия."
"Джеймс Уеб" също така откри натрий (Na), калий (K) и водни пари (H2O), потвърждавайки предишни наблюдения с космически и наземни телескопи, както и откривайки допълнителни отпечатъци на вода.
Телескопът видя и въглероден диоксид (CO2) с по-висока разделителна способност, като предостави два пъти повече данни, отколкото бяха съобщени от предишните му наблюдения.
Същевременно е открит въглероден оксид (CO), но в данните на "Джеймс Уеб" липсват очевидни признаци на метан (CH4) и сероводород (H2S). Ако присъстват, тези молекули се срещат в много ниски нива.
Химическият списък на WASP-39b предполага, че в миналото е претърпяла сблъсъци и сливания на планетезимали, за да се създаде в крайна сметка планетата-голиат.
"Изобилието на сяра в сравнение с водорода показва, че планетата вероятно е преживяла значителна акреция на планетезимали, които могат да доставят тези съставки в атмосферата", обяснява д-р Казумаса Оно (Kazumasa Ohno), астроном от Калифорнийския университет в Санта Круз.
"Данните също така показват, че кислородът е много по-изобилен от въглерода в атмосферата. Това потенциално показва, че WASP-39b първоначално се е формирал далеч от централната звезда".
Справка:
Z. Rustamkulov et al. 2022. Early Release Science of the exoplanet WASP-39b with JWST NIRSpec PRISM. Nature, in press; arXiv: 2211.10487
Lili Alderson et al. 2022. Early Release Science of the Exoplanet WASP-39b with JWST NIRSpec G395H. Nature, in press; arXiv: 2211.10488
Eva-Maria Ahrer et al. 2022. Early Release Science of the exoplanet WASP-39b with JWST NIRCam. Nature, in press; arXiv: 2211.10489
Shang-Min Tsai et al. 2022. Direct Evidence of Photochemistry in an Exoplanet Atmosphere. Nature, in press; arXiv: 2211.10490
Adina D. Feinstein et al. 2022. Early Release Science of the exoplanet WASP-39b with JWST NIRISS. Nature, in press; arXiv: 2211.10493
Източник: Webb Reveals Atmospheric Composition of Hot-Saturn WASP-39b, Sci.News
Още по темата
Космос
"Джеймс Уеб" откри въглероден диоксид в атмосферата на екзопланета тип горещ Сатурн
Космос
Насладете се на първата серия изображения от телескопа "Джеймс Уеб"
Земята
Законите на физиката ограничават размера на извънземните дъждовни капки
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари