-1.3 C
Brussel
Sondag, Januarie 29, 2023

Nooit-voor-gesien molekule: Webb onthul 'n "warm Saturnus" eksoplaneet-atmosfeer

VRYWARING: Inligting en menings wat in die artikels weergegee word, is dié van diegene wat dit vermeld en dit is hul eie verantwoordelikheid. Publikasie in The European Times beteken nie outomaties onderskrywing van die siening nie, maar die reg om dit uit te druk.

Hierdie illustrasie beeld die eksoplaneet WASP-39 b en sy ster uit. Krediet: Melissa Weiss/Sentrum vir Astrofisika | Harvard en Smithsonian

Nuwe Webb-ruimteteleskoop-waarnemings van WASP-39 b onthul onder meer 'n molekule wat nog nooit voorheen gesien is in die atmosfeer van 'n planeet nie - swaeldioksied -.

Die teleskoop se reeks hoogs sensitiewe instrumente is opgelei op die atmosfeer van WASP-39 b, 'n "warm

Saturn
Saturnus is die sesde planeet vanaf die son en het die tweede grootste massa in die Sonnestelsel. Dit het 'n baie laer digtheid as die aarde, maar het 'n baie groter volume. Saturnus se naam kom van die Romeinse god van rykdom en landbou.

” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute”:”data-cmtooltip”, “format”:”html”}]”>Saturnus” ongeveer 700 ligjare weg geleë. 'n Warm Saturnus is 'n exoplanet wat omtrent so massief soos Saturnus is en naby 'n ster wentel sodat dit hoë oppervlak-atmosfeertemperature het. Alhoewel Webb en ander ruimteteleskope, insluitend Hubble en Spitzer, voorheen geïsoleerde bestanddele van hierdie broeiende planeet se atmosfeer onthul het, verskaf die nuwe lesings 'n volledige spyskaart van atome, molekules en selfs tekens van aktiewe chemie en wolke.

"Die duidelikheid van die seine van 'n aantal verskillende molekules in die data is merkwaardig," sê Mercedes López-Morales, 'n sterrekundige by die Sentrum vir Astrofisika | Harvard & Smithsonian en een van die wetenskaplikes wat tot die nuwe resultate bygedra het.

"Ons het voorspel dat ons baie van daardie seine gaan sien, maar tog, toe ek die eerste keer die data sien, was ek in verwondering," voeg López-Morales by.

Die jongste data gee ook 'n wenk van hoe hierdie wolke in eksoplanete van naby kan lyk: opgebreek eerder as 'n enkele, eenvormige kombers oor die planeet.

Die bevindinge voorspel goed vir die vermoë van Webb om die wye reeks ondersoeke op eksoplanete te doen - planete rondom ander sterre - waarop wetenskaplikes gehoop het. Dit sluit in die ondersoek van die atmosfeer van kleiner, rotsagtige planete soos dié in die TRAPPIST-1-stelsel.

“Ons het die

exoplanet
'n Eksoplaneet (of buitesonplaneet) is 'n planeet wat buite ons Sonnestelsel geleë is en om 'n ander ster as die Son wentel. Die eerste vermeende wetenskaplike opsporing van 'n eksoplaneet het in 1988 plaasgevind, met die eerste bevestiging van opsporing wat in 1992 gekom het.

” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute”:”data-cmtooltip”, “format”:”html”}]”>exoplaneet met veelvuldige instrumente wat saam 'n breë strook van die infrarooi spektrum en 'n verskeidenheid van chemiese vingerafdrukke ontoeganklik tot Webb,” sê Natalie Batalha, 'n sterrekundige aan die Universiteit van Kalifornië, Santa Cruz, wat bygedra het tot en gehelp het om die nuwe navorsing te koördineer. "Data soos hierdie is 'n spelwisselaar."

Webb-ruimteteleskoop waarnemings van WASP-39 b onthul swaeldioksied in die atmosfeer. Dit is die eerste keer dat dit in die atmosfeer van 'n eksoplaneet opgespoor is. Krediet: Melissa Weiss/Sentrum vir Astrofisika | Harvard en Smithsonian

Die reeks ontdekkings word uiteengesit in 'n stel van vyf nuwe voorgelê wetenskaplike referate, beskikbaar op die voordrukbediener arXiv. Onder die ongekende onthullings is die eerste opsporing in 'n eksoplaneet-atmosfeer van swaeldioksied, 'n molekule wat vervaardig word uit chemiese reaksies wat veroorsaak word deur hoë-energie lig van die planeet se moederster. Op Aarde word die beskermende osoonlaag in die boonste atmosfeer op soortgelyke wyse geskep.

"Die verrassende opsporing van swaeldioksied bevestig uiteindelik dat fotochemie die klimaat van warm Saturnus vorm," sê Diana Powell, 'n

NASA
Die National Aeronautics and Space Administration (NASA) is in 1958 gestig en is 'n onafhanklike agentskap van die Amerikaanse federale regering wat die Nasionale Advieskomitee vir Lugvaartkunde (NACA) opgevolg het. Dit is verantwoordelik vir die burgerlike ruimteprogram, sowel as lugvaartkunde en lugvaartnavorsing. Sy visie is "Om kennis te ontdek en uit te brei tot voordeel van die mensdom." Die kernwaardes daarvan is "veiligheid, integriteit, spanwerk, uitnemendheid en insluiting."

” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute”:”data-cmtooltip”, “format”:”html”}]">NASA Hubble-genoot, sterrekundige by die Sentrum vir Astrofisika en kernlid van die span wat het die swaweldioksied-ontdekking gemaak. "Die aarde se klimaat word ook deur fotochemie gevorm, so ons planeet het meer in gemeen met 'warm Saturnus' as wat ons voorheen geweet het!"

Jea Adams, 'n nagraadse student aan Harvard en navorser by die Sentrum vir Astrofisika, het die data ontleed wat die swaeldioksiedsein bevestig het.

"As 'n vroeë loopbaannavorser op die gebied van eksoplanetatmosfeer, is dit so opwindend om deel te wees van 'n opsporing soos hierdie," sê Adams. “Die proses om hierdie data te ontleed het magies gevoel. Ons het wenke van hierdie kenmerk in vroeë data gesien, maar hierdie hoër presisie-instrument het die handtekening van SO2 duidelik onthul en ons gehelp om die legkaart op te los.

Die atmosferiese samestelling van die warmgasreus-eksoplaneet WASP-39 b is deur NASA se James Webb-ruimteteleskoop onthul. Hierdie grafika toon vier transmissiespektra van drie van Webb se instrumente wat in vier instrumentmodusse bedryf word. Links bo toon data van NIRISS vingerafdrukke van kalium (K), water (H2O) en koolstofmonoksied (CO). Regs bo toon data van NIRCam 'n prominente waterhandtekening. Links onder dui data van NIRSpec water, swaeldioksied (SO2), koolstofdioksied (CO2) en koolstofmonoksied (CO) aan. Regs onder wys bykomende NIRSpec-data al hierdie molekules sowel as natrium (Na). Krediet: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI)

Teen 'n geskatte temperatuur van 1,600 XNUMX grade

Fahrenheit
Die Fahrenheit-skaal is 'n temperatuurskaal, vernoem na die Duitse fisikus Daniel Gabriel Fahrenheit en gebaseer op een wat hy in 1724 voorgestel het. In die Fahrenheit-temperatuurskaal is die vriespunt van water vries 32 °F en water kook teen 212 °F, 'n 180 °F skeiding, soos gedefinieer by seevlak en standaard atmosferiese druk. 

” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute”:”data-cmtooltip”, “format”:”html”}]">Fahrenheit en 'n atmosfeer wat hoofsaaklik uit waterstof bestaan, word WASP-39 b nie geglo bewoonbaar wees. Die eksoplaneet is vergelyk met beide Saturnus en

Jupiter
Jupiter is die grootste planeet in die sonnestelsel en die vyfde planeet vanaf die son. Dit is 'n gasreus met 'n massa groter as al die ander planete saam. Sy naam kom van die Romeinse god Jupiter.

” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute”:”data-cmtooltip”, “format”:”html”}]">Jupiter, met 'n massa soortgelyk aan Saturnus, maar 'n algehele grootte so groot soos Jupiter . Maar die nuwe werk wys die weg na bewyse van potensiële lewe op 'n bewoonbare planeet.

Die planeet se nabyheid aan sy gasheerster – agt keer nader as wat Mercurius aan ons Son is – maak dit ook 'n laboratorium om die uitwerking van bestraling van gasheersterre op eksoplanete te bestudeer. Beter kennis van die ster-planeet-verbinding behoort 'n dieper begrip te bring van hoe hierdie prosesse die diversiteit van planete skep wat in die sterrestelsel waargeneem word.

Ander atmosferiese bestanddele wat deur Webb opgespoor is, sluit natrium, kalium en waterdamp in, wat vorige ruimte- en grondgebaseerde teleskoopwaarnemings bevestig, asook om bykomende waterkenmerke op langer golflengtes te vind wat nog nie voorheen gesien is nie.

Webb het ook koolstofdioksied by hoër resolusie gesien, wat twee keer soveel data verskaf het as wat uit vorige waarnemings gerapporteer is. Intussen is koolstofmonoksied opgespoor, maar duidelike tekens van beide metaan en waterstofsulfied was afwesig in die data. Indien teenwoordig, kom hierdie molekules op baie lae vlakke voor, 'n beduidende bevinding vir wetenskaplikes wat inventarisse van eksoplaneetchemie maak om die vorming en ontwikkeling van hierdie verre wêrelde beter te verstaan.

Om so 'n breë spektrum van WASP-39 b se atmosfeer vas te vang was 'n wetenskaplike kragtoer, aangesien 'n internasionale span wat in die honderde getel het, onafhanklik geanaliseerde data van vier van Webb se fyn gekalibreerde instrumentmodusse. Hulle het toe gedetailleerde onderlinge vergelykings van hul bevindings gemaak, wat nog meer wetenskaplik genuanseerde resultate opgelewer het.

Webb beskou die heelal in infrarooi lig, aan die rooi kant van die ligspektrum verder as wat menslike oë kan sien; wat die teleskoop toelaat om chemiese vingerafdrukke op te tel wat nie in sigbare lig opgespoor kan word nie.

Elkeen van die drie instrumente het selfs 'n weergawe van die "IR" van infrarooi in sy naam: NIRSpec, NIRCam en NIRISS.

Om lig van WASP-39 b te sien, het Webb die planeet dopgehou terwyl dit voor sy ster verbygegaan het, wat van die ster se lig toegelaat het om deur die planeet se atmosfeer te filtreer. Verskillende tipes chemikalieë in die atmosfeer absorbeer verskillende kleure van die sterligspektrum, so die kleure wat ontbreek, vertel sterrekundiges watter molekules teenwoordig is.

Deur 'n eksoplaneetatmosfeer so presies te ontleed, het die Webb-instrumente ver bo wetenskaplikes se verwagtinge gevaar - en beloof 'n nuwe fase van verkenning onder die wye verskeidenheid eksoplanete in die sterrestelsel.

López-Morales sê: "Ek sien uit daarna om te sien wat ons in die atmosfeer van klein, aardse planete vind."

Vir meer inligting oor hierdie onderwerp, sien NASA se Webb onthul 'n eksoplaneet anders as enige in ons sonnestelsel.

Verwysing: "Direct Evidence of Photochemistry in an Exoplanet Atmosphere" deur Shang-Min Tsai, Elspeth KH Lee, Diana Powell, Peter Gao, Xi Zhang, Julianne Moses, Eric Hébrard, Olivia Venot, Vivien Parmentier, Sean Jordan, Renyu Hu, Munazza K. Alam, Lili Alderson, Natalie M. Batalha, Jacob L. Bean, Björn Benneke, Carver J. Bierson, Ryan P. Brady, Ludmila Carone, Aarynn L. Carter, Katy L. Chubb, Julie Inglis, Jérémy Leconte, Mercedes Lopez-Morales, Yamila Miguel, Karan Molaverdikhani, Zafar Rustamkulov, David K. Sing, Kevin B. Stevenson, Hannah R Wakeford, Jeehyun Yang, Keshav Aggarwal, Robin Baeyens, Saugata Barat, Miguel de Val Borro, Tansu Daylan, Jonathan J. Fortney, Kevin France, Jayesh M Goyal, David Grant, James Kirk, Laura Kreidberg, Amy Louca, Sarah E. Moran, Sagnick Mukherjee, Evert Nasedkin, Kazumasa Ohno, Benjamin V. Rackham, Seth Redfield, Jake Taylor, Pascal Tremblin, Channon Visscher, Nicole L. Wallack, Luis Welbanks, Allison Youngblood, Eva-Maria Ahrer, Natasha E. Batalha, Patrick Behr, Zachory K. Berta-Thompson, Jasmina Blecic, SL Casewell, Ian JM Crossfield, Nicolas Crouzet, Patricio E. Cubillos, Leen Decin, Jean-Michel Désert, Adina D. Feinstein, Neale P. Gibson, Joseph Harrington, Keivn Heng, Thomas Henning, Eliza M.-R. Kempton, Jessica Krick, Pierre-Olivier Lagage, Monika Lendl, Michael Line, Joshua D. Lothringer, Megan Mansfield, NJ Mayne, Thomas Mikal-Evans, Enric Palle, Everett Schlawin, Oliver Shorttle, Peter J. Wheatley en Sergei N. Yurchenko , 18 November 2022, Astrofisika > Aarde en Planetêre Astrofisika.
arXiv: 2211.10490

- Advertensie -

Meer van die skrywer

- Advertensie -
- Advertensie -
- Advertensie -
- Advertensie - kol_img

Moet lees

Jongste artikels