Znanstveniki so z vesoljskim teleskopom JWST opazovali eksoplanet Wasp-39b. S pridobljenimi podatki so dobili najbolj natančen pogled v atmosfero eksoplaneta do sedaj. V atmosferi so med drugim našli sledi vode, žveplovega dioksida, ogljikovega monoksida, natrija in kalija.

 

 

Opazovanje in študij atmosfer eksoplanetov ni nekaj novega: leta 2001 so znanstveniki prvič detektirali natrij v atmosferi eksoplaneta HD 209458. Od takrat so opazovanja atmosfer postala skoraj rutinska.

Atmosfere eksoplanetov vsebujejo tako informacije o trenutni sestavi eksoplaneta kot tudi o njegovem nastanku in razvoju. A če želimo zares razumeti, kaj se dogaja na planetu oddaljenem več sto ali celo tisoč svetlobnih let, detekcija atmosfere ni dovolj. Za modeliranje procesov v atmosferi morajo biti podatki kvalitetni, znanstveniki pa potrebujejo tudi informacije o različnih vrstah spojin.

Kot je bilo pričakovati, bo vesoljski teleskop JWST na področju raziskovanja eksoplanetov revolucionaren. Glede na sveže rezultate opazovanja prvega eksoplaneta, poimenovanega Wasp-39b, teleskop upravičuje visoka pričakovanja.

Wasp-39b je 700 svetlobnih let oddaljen vroč plinasti orjak. Uvrščamo ga med napihnjene planete z majhno gostoto, saj je večji od Jupitra (1.3-kratni radij Jupitra) a relativno majhne mase (0.38 mase Jupitra). Planet okoli zvezde kroži približno dvajsetkrat bližje kot Zemlja okoli Sonca. Planet je torej zelo vroč in zvezdi (verjetno) kaže vedno isto stran, tako kot Luna Zemlji.

Majhna razdalja med planetom in zvezdo pomeni, da planeta ne moremo slikati neposredno. Lahko pa ga opazujemo posredno med potovanjem preko zvezdne ploskve. Planet pri tem, ko zakrije zvezdo, slednjo nekoliko potemni. Obenem pa del svetlobe zvezde potuje skozi atmosfero planeta, pri čemer atomi in molekule atmosfere v svetlobi pustijo svoj značilen odtis. Prek natančnega študija svetlobe zvezde torej lahko izvemo, kaj se nahaja v atmosferi planeta.

 

Del spektra eksoplaneta Wasp-39b, ki ga je posnel vesoljski teleskop JWST. Bele pike ponazarjajo, koliko svetlobe je planet blokiral in absorbiral pri določeni valovni dolžini. Modra črta je najboljši model, prilagojen na podatke. Avtorji: NASA, ESA, CSA, J. Olmsted (STScI)

 

Znanstveniki so prehod eksoplaneta prek zvezde opazovali z različnimi instrumenti, ki jih ponuja JWST. V atmosferi planeta Wasp-39b so med drugim našli sledi vode, žveplovega dioksida, ogljikovega monoksida, natrija in kalija.

Presenetljivo in zanimivo je še posebej odkritje žveplovega dioksida, ki so ga v atmosferi eksoplaneta našli prvič. Molekula naj bi nastala preko fotokemičnih reakcij, kar pomeni, da visokoenergijska svetloba zvezde sproži verižno reakcijo v zgornjih delih atmosfere. Na Zemlji na podoben način nastane ozonska plast. To je sploh prvič, da so znanstveniki opazili sledi fotokemičnih reakcij na eksoplanetih. Takšne dodatne informacije vodijo do izpopolnjenih modelov atmosfer.

 

Grafika ponazoruje nastanek žveplovega dioksida v planetovi atmosferi. Molekule nastanejo preko kemijskih reakcij, ki jih sproži svetloba zvezde. Avtorji: Credits: NASA/JPL-Caltech/Robert Hurt; Center for Astrophysics-Harvard & Smithsonian/Melissa Weiss

 

Obenem pa spekter visoke kakovosti omogoča primerjavo med zastopanostjo različnih elementov (npr. razmerje ogljika in kisika ali kalija in kisika); takšne podatke znanstveniki uporabljajo za razumevanje nastanka planeta. Na primer, planetova atmosfera vsebuje veliko več kisika kot ogljika, kar je znak, da je planet nastal dlje od zvezde, na današnji oddaljenosti pa se je znašel po migraciji.

Pri raziskavi je sodelovalo več sto ljudi, številni so podatke obdelali in analizirali neodvisno, kar rezultatom daje še dodatno težo.

Zmogljivost JWSTja je dober znak za prihodnja opazovanja eksoplanetov. Čeprav so vroči orjaki zelo zanimivi in pomembni, pa vseeno komaj čakamo, da se teleskop obrne proti nekaterim manjšim, Zemlji podobnim planetom—atmosfere teh so zaenkrat še skrivnost.




Naslovna slika: Ilustracija planeta Wasp-39b.  Avtor: NASA, ESA, CSA, J. Olmsted (STScI)


Efemeride
06.12.2022 11:27 CET
06.12.2022 10:27 UT
Sonce vzide 07:29 
zaide 16:17 
Luna vzide 15:06 
zaide 05:41 
Angleški portal v vesolje
Zmaga.com
Zmaga.com
META znanost
META znanost