Kami baru saja mendapatkan tampilan paling detail dari atmosfer planet ekstrasurya

WASP-39b, raksasa gas yang jaraknya sekitar 700 tahun cahaya, ternyata merupakan harta karun planet ekstrasurya.

Awal tahun ini, WASP-39b menjadi subjeknya Penemuan pertama yang pernah ada karbon dioksida di atmosfer planet di luar tata surya.

Sekarang, analisis data mendalam dari Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) telah memberi kita tambang emas mutlak informasi: tampilan paling detail di atmosfer planet ekstrasurya hingga saat ini.

Temuan ini mencakup informasi tentang awan WASP-39b, deteksi langsung pertama fotokimia di atmosfer planet ekstrasurya, dan inventarisasi kandungan kimiawi atmosfer yang hampir lengkap yang mengungkapkan petunjuk menggiurkan tentang sejarah pembentukan planet ekstrasurya.

Penemuan epik ini telah diterbitkan dalam lima makalah alamdan membuka jalan bagi penyingkapan akhir tanda-tanda kimiawi kehidupan di luar tata surya.

Pengamatan awal ini adalah pertanda dari sains yang lebih menakjubkan yang akan datang bersama JWST. kata astrofisikawan Laura KreidbergDirektur Institut Astronomi Max Planck di Jerman.

“Kami menguji kecepatan teleskop untuk pengujian kinerja, dan hampir sempurna—bahkan lebih baik dari yang kami harapkan.”

Sejak penemuan planet ekstrasurya pertama pada awal 1990-an, kami telah berupaya mempelajari lebih lanjut tentang dunia yang mengorbit bintang asing ini.

Tapi tantangannya berat. Exoplanet bisa sangat kecil dan sangat jauh. Kami belum pernah melihat sebagian besar dari mereka: kami hanya mengetahui keberadaan mereka berdasarkan pengaruhnya terhadap bintang induknya.

Salah satu efek tersebut terjadi ketika sebuah planet ekstrasurya melintas di antara kita dan bintang, sebuah peristiwa yang dikenal sebagai transit. Ini sedikit meredupkan cahaya bintang; Peristiwa peredupan berkala menunjukkan adanya objek di orbit. Kita bahkan dapat mengetahui ukuran objek yang mengorbit ini, berdasarkan efek peredupan dan gravitasi pada bintang.

Dan satu hal lagi yang bisa kami katakan, berdasarkan data transfer. Ketika cahaya bintang melewati atmosfer planet ekstrasurya yang lewat, itu berubah. Beberapa panjang gelombang pada spektrum redup atau cerah, tergantung pada bagaimana molekul di atmosfer menyerap dan memancarkan kembali cahaya.

Sinyalnya lemah, tetapi dengan teleskop yang cukup kuat, dan serangkaian transit, karakteristik penyerapan dan emisi yang berubah pada spektrum dapat diterjemahkan untuk menentukan kandungan atmosfer planet ekstrasurya.

JWST adalah teleskop luar angkasa terkuat yang pernah diluncurkan. Dengan tiga dari empat instrumennya, ia memperoleh spektrum inframerah terperinci dari bintang WASP-39. Kemudian para ilmuwan mulai menganalisis kode warna.

Pertama adalah daftar partikel di atmosfer WASP-39b. Selain di atas Karbon dioksidaPara peneliti mendeteksi uap air, natrium, dan karbon monoksida. Tidak ada metana yang terdeteksi, yang berarti metalisitas WASP-39b lebih tinggi daripada yang ditemukan di Bumi.

Ini juga mengungkapkan kelimpahan unsur-unsur ini. Secara khusus, rasio karbon terhadap oksigen menunjukkan bahwa planet ekstrasurya terbentuk lebih jauh dari bintang induknya daripada lokasi terdekatnya saat ini, menempati orbit empat hari. Pemodelan dan data pengamatan menunjukkan bahwa langit planet ekstrasurya dihuni oleh awan yang retak – bukan dari air, tetapi dari silikat dan sulfat.

Akhirnya, pengamatan mengungkapkan adanya senyawa yang disebut sulfur dioksida. Di sini, di tata surya, di dunia berbatu seperti Venus dan Jovian Moon AyoSulfur dioksida adalah hasil dari aktivitas gunung berapi. Tetapi di dunia gas, belerang dioksida memiliki cerita asal yang berbeda: dihasilkan ketika hidrogen sulfida dipecah oleh cahaya menjadi bagian-bagian komponennya, dan belerang yang dihasilkan dioksidasi.

Reaksi kimia yang ditimbulkan oleh foton disebut fotokimiadan berimplikasi pada kelayakhunian, stabilitas atmosfer, dan komposisi aerosol.

Untuk lebih jelasnya, WASP-39b tidak mungkin layak huni seumur hidup seperti yang kita ketahui karena berbagai alasan, termasuk tetapi tidak terbatas pada suhunya yang sangat panas dan komposisi gasnya, tetapi penemuan fotokimia memiliki implikasi untuk studi atmosfer planet. dunia lain, dan memahami evolusi WASP-39b itu sendiri.

Ilmuwan planet telah bersiap selama bertahun-tahun untuk mendapatkan wawasan tentang atmosfer yang diharapkan JWST berikan. Dengan analisis terperinci pertama dari atmosfer di luar tata surya, sepertinya teleskop luar angkasa akan memenuhi janjinya.

Selain itu, tim yang terlibat dalam penelitian ini sedang menyiapkan dokumentasi agar ilmuwan lain dapat menerapkan teknik mereka untuk pengamatan eksoplanet JWST di masa mendatang.

Kita mungkin tidak mendeteksi tanda-tanda kehidupan di atmosfer planet ekstrasurya dengan JWST—mungkin teleskop yang lebih kuat akan diperlukan untuk memberikan tingkat detail halus tersebut—tetapi dengan analisis WASP-39b, penemuan itu terasa lebih menarik. .

datanya seperti ini, kata astronom Natalie Batalha Dari University of California Santa Cruz, “A Game Changer.”

Pencarian akan dipublikasikan alam Itu dapat dibaca dalam edisi pracetak disiniDan disiniDan disiniDan disiniDan disini.