Το JWST ανιχνεύει «αναμφισβήτητο» διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα ενός εξωπλανήτη για πρώτη φορά
Το JWST παρείχε απίστευτες παρατηρήσεις μακρινών γαλαξιών και κοντινών πλανητών, αλλά τώρα έχει παραδώσει την απίστευτη επιστήμη των εξωπλανητών που περίμεναν πολλοί αστρονόμοι. Το διαστημικό τηλεσκόπιο ανίχνευσε το πρώτο «αδιαμφισβήτητο» διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα ενός μακρινού κόσμου, την πρώτη αδιαμφισβήτητη ανίχνευση όπως αυτό.
Περιγράφεται σε ένα έγγραφο που έγινε αποδεκτό για δημοσίευση στο Nature και διαθέσιμο στον διακομιστή προεκτύπωσης ArXiv, η ανίχνευση ήταν στην ατμόσφαιρα του εξωπλανήτη WASP-39 b, ενός πολύ γνωστού πλανήτη που περιστρέφεται γύρω από ένα αστέρι που μοιάζει με τον Ήλιο, 700 έτη φωτός μακριά. Ο κόσμος περνά μπροστά από το αστέρι του από τη γραμμή όρασής μας και με αυτόν τον τρόπο εμποδίζει μέρος του φωτός, έτσι ξέρουμε ότι είναι εκεί.
Το JWST έχει σχεδιαστεί για να μελετά το φως και να προσδιορίζει τι στην ατμόσφαιρα μπορεί να έχει μπλοκάρει συγκεκριμένα υπέρυθρα χρώματα. Το WASP-96b ήταν στην πραγματικότητα ένας από τους πρώτους επιστημονικούς του στόχους και έχει ήδη ανιχνεύσει υδρατμούς εκεί. Τώρα, ανιχνεύτηκε διοξείδιο του άνθρακα (CO2 ) επίσης.
«Προηγούμενες παρατηρήσεις αυτού του πλανήτη με το Hubble και τον Spitzer μας είχαν δώσει δελεαστικές ενδείξεις ότι θα μπορούσε να υπάρχει διοξείδιο του άνθρακα», είπε η καθηγήτρια Natalie Batalha από το UC Santa Cruz που ηγήθηκε της ομάδας που έκανε την ανίχνευση. "Τα δεδομένα από το JWST έδειξαν ένα αδιαμφισβήτητο χαρακτηριστικό διοξειδίου του άνθρακα που ήταν τόσο εμφανές που ουσιαστικά μας φώναζε."
«Μόλις εμφανίστηκαν τα δεδομένα στην οθόνη μου, το τεράστιο χαρακτηριστικό του διοξειδίου του άνθρακα με άρπαξε», είπε ο Zafar Rustamkulov, πτυχιούχος ερευνητής στο Πανεπιστήμιο Johns Hopkins και μέλος της ομάδας. «Ήταν μια ξεχωριστή στιγμή, διασχίζοντας ένα σημαντικό κατώφλι στις επιστήμες των εξωπλανητών.»
Το WASP-39 b είναι ένας γίγαντας με θερμό αέριο, που περιφέρεται κοντά στο άστρο του, γεγονός που τον καθιστά μπαλόνι ως πλανήτη. Έτσι, ενώ έχει τη μάζα του Κρόνου, είναι πολύ μεγαλύτερος, με διάμετρο 1,3 φορές μεγαλύτερη από τον Δία. Η εγγύτητά του με το αστέρι, περίπου το ένα όγδοο της απόστασης μεταξύ του Ήλιου και του Ερμή, το κάνει εξαιρετικά ζεστό, περίπου 900°C (1.300°F). Δεν υπάρχει τίποτα σαν αυτόν τον κόσμο στο Ηλιακό μας Σύστημα.
Τα αστέρια και οι αέριοι γίγαντες αποτελούνται κυρίως από ελαφρά στοιχεία όπως το υδρογόνο και το ήλιο, αλλά τα βαρύτερα στοιχεία είναι κρίσιμα για το σχηματισμό πλανητών. CO2 είναι ένα σημαντικό συστατικό στις ατμόσφαιρες των πλανητών του Ηλιακού μας Συστήματος, που βρίσκεται τόσο στους βραχώδεις πλανήτες όπως ο Άρης και η Αφροδίτη όσο και στους αέριους γίγαντες Κρόνος και Δίας. CO2 αποτελεί επίσης μια μεγάλη ένδειξη της αφθονίας των βαρύτερων στοιχείων στην ατμόσφαιρα των γιγάντων αερίου.
«Η ικανότητα προσδιορισμού της ποσότητας των βαρέων στοιχείων σε έναν πλανήτη είναι κρίσιμη για την κατανόηση του πώς σχηματίστηκε και θα είμαστε σε θέση να χρησιμοποιήσουμε αυτό το ραβδί μέτρησης διοξειδίου του άνθρακα για μια ολόκληρη δέσμη εξωπλανητών για να δημιουργήσουμε μια ολοκληρωμένη κατανόηση της σύνθεσης των γιγάντιων πλανητών », δήλωσε ο συν-συγγραφέας Jonathan Fortney, καθηγητής στο UC Santa Cruz και διευθυντής του Εργαστηρίου Άλλων Κόσμων.
Αυτή είναι μόνο η αρχή της εξερεύνησης εξωπλανητών του JWST, και όχι μόνο γιγάντων αερίων, αλλά και κόσμων που μοιάζουν με τη Γη.
«Καθώς έχουμε ανακαλύψει χιλιάδες εξωπλανήτες τις τελευταίες δυόμισι δεκαετίες, συνειδητοποιήσαμε ότι τα περισσότερα άλλα πλανητικά συστήματα είναι πολύ διαφορετικά από τα δικά μας», δήλωσε το μέλος της ομάδας Peter Gao από το Ινστιτούτο Επιστήμης Carnegie.
«Το άλμα που επιτρέπει το JWST στην ικανότητά μας να μελετάμε ατμόσφαιρες εξωπλανητών θα προωθήσει σημαντικά τις γνώσεις μας για το πώς διαμορφώνονται από τη σύνθεση του αστέρα ξενιστή και την εξέλιξη του πλανητικού συστήματος, κάτι που μπορεί να δώσει απαντήσεις για το γιατί το Ηλιακό μας Σύστημα είναι τόσο διαφορετικό».
Μερικοί από τους κόσμους που μελετώνται από το JWST εξακολουθούν να χρειάζονται ένα όνομα και μπορείτε να γίνετε μέρος της ιστορίας του διαστήματος και να συμμετάσχετε στον διαγωνισμό για να τους ονομάσετε εδώ.
