Pierwsza detekcja dwutlenku węgla w atmosferze A planeta poza Układem Słonecznym, pierwsze zdjęcie egzoplaneta by JWST, pierwszy obraz egzoplaneta kiedykolwiek wykonane w zakresie głębokiej podczerwieni, pierwsze wykrycie chmur krzemianowych w atmosferze towarzysza o masie planetarnej…., Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) rozpoczyna nową erę w badaniach egzoplanet.
Nauka o egzoplanety (tj. planety poza Układem Słonecznym) w układach gwiezdnych gwiazdy w galaktykach (w tym w naszej domowa galaktyka Mleczna Way) są kluczem do poszukiwań ziemskich nadających się do zamieszkania planet ze środowiskiem i warunkami sprzyjającymi podtrzymaniu życia. Egzoplanety są ogniskami poszukiwań śladów życia pozaziemskiego. Kilka dekad myślenia według paradoksu Fermiego (1950) i równania Drake'a (1961), egzoplaneta nauka wydaje się teraz zyskiwać na popularności. Ponad 5000 egzoplanety także w galaktykach poza naszym domem galaktyka, zostały już wykryte, a lista rośnie.
JWST, które niedawno rozpoczęło działalność jako kosmiczne obserwatorium podczerwieni, oddane do użytku w odległości 1 miliona mil od Ziemi, w znaczący sposób pokonuje ograniczenia pomiarów fotometrycznych teleskopów optycznych i wydaje się zapoczątkować nową erę w badaniach nad egzoplanety a następnie w kierunku poszukiwania nadającego się do zamieszkania planet domowa galaktyka i poza nią.
Jeden taki niedawny rozwój zgłoszony w preprint na 24th Sierpień 2022 to pierwsza definitywna detekcja dwutlenku węgla (CO2) w atmosferze egzoplaneta. WASP-39b to gigant z gorącego gazu. Poprzednie badania z użyciem teleskopów optycznych wykazały obecność CO2 ale obserwacje spektroskopii transmisyjnej uzyskane za pomocą JWST potwierdzona obecność CO2 w tej atmosferze egzoplaneta1. Ponieważ to egzoplaneta jest gorącym gazowym olbrzymem, obecność CO2 sugeruje tworzenie się atmosfery pierwotnej przez wzbogacanie metalami, tj. zwiększa się proporcja pierwiastków cięższych od wodoru i helu. Oprócz CO2, atmosfera tego egzoplaneta powinien również zawierać wodę, CO i H2S. Obecność CO2 w atmosferze wtórnej Ziemi egzoplaneta jest również istotna, choć nie ma to miejsca w przypadku WASP-39b.
Pierwsza definitywna detekcja CO2 szybko pojawił się raport (w dniu 31st sierpień 2022) pierwszych obrazów egzoplaneta wzięty przez JWSTi pierwszy obraz egzoplaneta kiedykolwiek zrobione w zakresie długości fal głębokiej podczerwieni powyżej 5 μm. Dokonano tego na podstawie obserwacji koronograficznych egzoplaneta, HIP 65426 b, przy użyciu JWSTkamerę bliskiej podczerwieni (NIRCam) i instrument średniej podczerwieni (MIRI). Obrazy egzoplaneta HIP 65426 b są dość ostre co potwierdza JWST może bezpośrednio obrazować egzoplanety z większą szczegółowością, co pozwala lepiej zrozumieć odległe układy planetarne2.
Jeszcze inny rozwój odnotowany 1st Wrzesień 2022 r. to jak dotąd widmo o najwyższej wierności planetarny-obiekt masowy VHS 1256 b, którym obserwowano JWST Tryby NIRSpec IFU i MIRI MRS. W widmie zaobserwowano wodę, metan, tlenek węgla, dwutlenek węgla, sód i potas. Co więcej, zespół badawczy bezpośrednio wykrył chmury krzemianowe w atmosferze VHS 1256 b, co jest pierwszym tego typu wykryciem w historii planetarny-towarzysz masowy3.
Narzędzia użyte w tych badaniach udostępniamy dzięki uprzejmości JWST, otwórz drzwi do nowych odkryć na temat egzoplanet w domu galaktyka i poza nią.
***
Referencje:
- Wczesne wydanie społeczności JWST Transiting Exoplanet nauka Zespół zarządzający i wsp 2022. Identyfikacja dwutlenku węgla w atmosferze egzoplanet. Przesłano 24 sierpnia 2022 r. Wstępny wydruk w arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2208.11692
- Carter, AL i wsp. 2022. JWST Early Release Science Program for Direct Observations of Exoplanetary Systems I: High Contrast Imaging of the Exoplanet HIP 65426 b od 2-16 μm. Preprint w arXiv. Przesłano 31 sierpnia 2022 r. DOI: https://arxiv.org/abs/2208.14990
- Mile, BE i in. 2022. JWST Early Release Science Program for Direct Observations of Exoplanetary Systems II: A 1 do 20 Micron Spectrum of Planetary-Mass Companion VHS 1256-1257 b. Preprint w axRiv. Złożone w dniu 1 września 2022 r. DOI: https://arxiv.org/abs/2209.00620
***
