6.5 C
Brüsszel
Szerda február 8, 2023

Soha nem látott molekula: Webb „forró Szaturnusz” exobolygó-légkört tár fel

NYILATKOZAT: A cikkekben közölt információk és vélemények az azokat közölők sajátjai, és ez a saját felelősségük. A The European Timesban való megjelenés nem jelenti automatikusan a nézet jóváhagyását, hanem a kifejezés jogát.

Ez az illusztráció a WASP-39 b exobolygót és csillagát ábrázolja. Köszönetnyilvánítás: Melissa Weiss/Asztrofizikai Központ | Harvard és Smithsonian

A WASP-39 b új Webb űrteleszkóp megfigyelései egyebek mellett egy bolygó légkörében soha nem látott molekulát – kén-dioxidot – tárnak fel.

A teleszkóp rendkívül érzékeny műszerei a WASP-39 b atmoszférájára lettek kiképezve, egy „forró

Szaturnusz
A Szaturnusz a hatodik bolygó a Naptól számítva, és a második legnagyobb tömegű a Naprendszerben. Sűrűsége sokkal kisebb, mint a Földnek, de térfogata sokkal nagyobb. A Szaturnusz neve a gazdagság és a mezőgazdaság római istenétől származik.

” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute”:”data-cmtooltip”, “format”:”html”}]”>Szaturnusz”, amely körülbelül 700 fényévnyire található. A forró Szaturnusz egy exobolygó amely körülbelül akkora tömegű, mint a Szaturnusz, és közel kering egy csillaghoz, így magas a felszíni légkör hőmérséklete. Bár a Webb és más űrteleszkópok, köztük a Hubble és a Spitzer, korábban felfedték a forrongó bolygó atmoszférájának izolált összetevőit, az új leolvasások az atomok, molekulák, sőt az aktív kémia és a felhők jeleit is tartalmazzák.

„Az adatokban található számos különböző molekula jeleinek tisztasága figyelemre méltó” – mondja Mercedes López-Morales, az Asztrofizikai Központ csillagásza. Harvard & Smithsonian és az egyik tudós, aki hozzájárult az új eredményekhez.

„Azt jósoltuk, hogy sok ilyen jelet fogunk látni, de amikor először láttam az adatokat, rettegtem” – teszi hozzá López-Morales.

A legfrissebb adatok arra is utalnak, hogyan nézhetnek ki ezek a felhők az exobolygókon közelről: inkább széttöredezve, semmint egyetlen, egységes takaróként a bolygó felett.

A leletek jót sejtenek Webb azon képességének, hogy a tudósok által remélt exobolygókon – más csillagok körüli bolygókon – végzett széles körű vizsgálatokat végezzen. Ez magában foglalja a kisebb, sziklás bolygók atmoszférájának szondázását, mint például a TRAPPIST-1 rendszerben.

„Megfigyeltük a

exobolygó
Az exobolygó (vagy a Naprendszeren kívüli bolygó) olyan bolygó, amely a Naprendszerünkön kívül található, és a Naptól eltérő csillag körül kering. Az exobolygó első feltételezett tudományos észlelésére 1988-ban került sor, az észlelés első megerősítésére 1992-ben került sor.

” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute”:”data-cmtooltip”, “format”:”html”}]”>exobolygó több műszerrel, amelyek együttesen széles sávot biztosítanak az infravörös spektrumból és kémiai ujjlenyomatok halmaza, amely Webbig elérhetetlen” – mondta Natalie Batalha, a Santa Cruz-i Kaliforniai Egyetem csillagásza, aki hozzájárult az új kutatás koordinálásához. "Az ilyen adatok megváltoztatják a játékot."

A WASP-39 b Webb űrteleszkóp megfigyelései kén-dioxidot mutatnak ki a légkörben. Ez az első alkalom, hogy ezt észlelték egy exobolygó légkörében. Köszönetnyilvánítás: Melissa Weiss/Asztrofizikai Központ | Harvard és Smithsonian

A felfedezéseket öt új benyújtott tudományos cikk részletezi, amelyek az arXiv nyomtatás előtti szerveren érhetők el. A példátlan leleplezések közé tartozik, hogy egy exobolygó légkörében először észleltek kén-dioxidot, egy olyan molekulát, amely a bolygó szülőcsillagának nagy energiájú fénye által kiváltott kémiai reakciókból származik. A Földön hasonló módon jön létre a védő ózonréteg a felső légkörben.

„A kén-dioxid meglepő kimutatása végül megerősíti, hogy a fotokémia alakítja a forró Szaturnuszok klímáját” – mondja Diana Powell

NASA
Az 1958-ban alapított National Aeronautics and Space Administration (NASA) az Egyesült Államok szövetségi kormányának független ügynöksége, amely a Nemzeti Repülési Tanácsadó Bizottság (NACA) utódja. Felelős a polgári űrprogramért, valamint a repüléstechnikáért és az űrkutatásért. Víziója: "A tudás felfedezése és bővítése az emberiség javára." Alapvető értékei a „biztonság, integritás, csapatmunka, kiválóság és befogadás”.

” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute”:”data-cmtooltip”, “format”:”html”}]”>NASA Hubble-munkatárs, az Asztrofizikai Központ csillagásza és a csapat központi tagja felfedezte a kén-dioxidot. „A Föld klímáját is a fotokémia alakítja, ezért bolygónknak több közös vonása van a „forró Szaturnuszokkal”, mint azt korábban tudtuk!”

Jea Adams, a Harvard végzős hallgatója és az Asztrofizikai Központ kutatója elemezte azokat az adatokat, amelyek megerősítették a kén-dioxid jelet.

„Az exobolygó-atmoszférák kutatásának korai kutatójaként nagyon izgalmas egy ilyen felderítésben részt venni” – mondja Adams. „Az adatok elemzésének folyamata varázslatosnak tűnt. A korai adatokban láttunk utalásokat erre a funkcióra, de ez a nagyobb pontosságú műszer egyértelműen felfedte az SO2 jelét, és segített megoldani a rejtvényt.

A NASA James Webb űrteleszkópja feltárta a WASP-39 b forrógáz-óriás exobolygó légköri összetételét. Ez a grafikon négy átviteli spektrumot mutat be három Webb műszerből, amelyek négy műszermódban működnek. A bal felső sarokban a NIRISS adatai kálium (K), víz (H2O) és szén-monoxid (CO) ujjlenyomatait mutatják. A jobb felső sarokban a NIRCam adatai jól látható vízjelzést mutatnak. A bal alsó sarokban a NIRSpec adatai vizet, kén-dioxidot (SO2), szén-dioxidot (CO2) és szén-monoxidot (CO) jeleznek. A jobb alsó sarokban további NIRSpec adatok felfedik ezeket a molekulákat, valamint a nátriumot (Na). Köszönetnyilvánítás: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI)

1,600 fokra becsült hőmérsékleten

Fahrenheit
A Fahrenheit-skála egy hőmérsékleti skála, amelyet Daniel Gabriel Fahrenheit német fizikusról neveztek el, és az általa 1724-ben javasolt egyiken alapul. A Fahrenheit-skála szerint a víz fagyáspontja 32 °F, a víz pedig 212 °F-on forr. 180 °F elválasztás, a tengerszinten és a normál légköri nyomáson meghatározottak szerint. 

” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute”:”data-cmtooltip”, “format”:”html”}]”>Fahrenheit és a főként hidrogénből álló atmoszféra, a WASP-39 b vélhetően nem lakható legyen. Az exobolygót a Szaturnuszhoz és a

Jupiter
A Jupiter a Naprendszer legnagyobb bolygója és a Naptól számított ötödik bolygó. Ez egy gázóriás, amelynek tömege nagyobb, mint az összes többi bolygóé együttvéve. Neve Jupiter római istentől származik.

” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute”:”data-cmtooltip”, “format”:”html”}]”>Jupiter, tömege hasonló a Szaturnuszhoz, de összmérete akkora, mint a Jupiter . De az új munka rámutat arra, hogy bizonyítékokat találjunk egy lakható bolygó potenciális életére.

A bolygó közelsége fogadócsillagához – nyolcszor közelebb van a Merkúrhoz a Napunkhoz – egyben laboratóriumot is tesz a gazdacsillagok sugárzásának exobolygókra gyakorolt ​​hatásainak tanulmányozására. A csillag-bolygó kapcsolat jobb ismerete mélyebben megértheti, hogy ezek a folyamatok miként hozzák létre a galaxisban megfigyelt bolygók sokféleségét.

A Webb által észlelt egyéb légköri összetevők közé tartozik a nátrium, a kálium és a vízgőz, ami megerősíti a korábbi űr- és földi távcsöves megfigyeléseket, valamint további vízelemeket talált, hosszabb hullámhosszokon, amelyeket korábban nem láttak.

Webb a szén-dioxidot is nagyobb felbontásban látta, kétszer annyi adatot szolgáltatva, mint amennyit korábbi megfigyeléseiből közölt. Időközben szén-monoxidot észleltek, de a metán és a hidrogén-szulfid nyilvánvaló jelei hiányoztak az adatokból. Ha jelen vannak, ezek a molekulák nagyon alacsony szinten fordulnak elő, ami jelentős eredmény a tudósok számára, akik leltárt készítenek az exobolygó kémiájáról, hogy jobban megértsék e távoli világok kialakulását és fejlődését.

A WASP-39 b légkörének ilyen széles spektrumának megörökítése tudományos út volt, mivel egy nemzetközi csapat több száz, egymástól függetlenül elemzett adatot tartalmaz a Webb négy finoman kalibrált műszermódjából. Ezután részletes összehasonlítást végeztek eredményeik között, és tudományosan még árnyaltabb eredményeket hoztak.

Webb infravörös fényben szemléli az univerzumot, a fényspektrum vörös végén, túl azon, amit az emberi szem lát; Ez lehetővé teszi, hogy a távcső vegyi ujjlenyomatokat vegyen fel, amelyek látható fényben nem észlelhetők.

Mindhárom műszernek a nevében is szerepel az infravörös „IR” valamilyen verziója: NIRSpec, NIRCam és NIRISS.

A WASP-39 b fényének megtekintéséhez Webb követte a bolygót, amint az elhaladt a csillaga előtt, így a csillag fényének egy része átszűrődött a bolygó légkörén. A légkörben lévő különböző típusú vegyszerek a csillagfény spektrumának különböző színeit szívják fel, így a hiányzó színek jelzik a csillagászoknak, hogy mely molekulák vannak jelen.

Az exobolygó légkörének ilyen precíz elemzésével a Webb-műszerek a tudósok várakozásait felülmúlták – és a kutatás új szakaszát ígérik a galaxis sokféle exobolygója között.

López-Morales azt mondja: „Várom, hogy lássam, mit találunk a kis, földi bolygók légkörében.”

További információk erről a témáról: A NASA Webb-je olyan exobolygót tár fel, amely nem hasonlít a Naprendszerünkhöz.

Hivatkozás: 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: „Direct Evidence of Photochemistry in an Exoplanet Atmosphere” 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 J 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 és Sergei N. Yurchenko , 18. november 2022., Asztrofizika > Föld és bolygó asztrofizika.
arXiv: 2211.10490

- Reklám -

Még több a szerzőtől

- Reklám -
- Reklám -
- Reklám -
- Reklám - spot_img

Muszáj elolvasni

Legfrissebb cikkek