Първото откриване на въглероден диоксид в атмосферата на a планета извън Слънчевата система, първото изображение на ан екзопланета by JWST, първото изображение на an екзопланета снимано някога при дълбока инфрачервена дължина на вълната, първото откриване на силикатни облаци в атмосферата на спътник с планетарна маса..., Космически телескоп Джеймс Уеб (JWST) поставя началото на нова ера в изучаването на екзопланети.
Проучване на екзопланети (т.е. планети извън слънчевата система) в звездните системи на звезди в галактиките (включително в нашата домашна галактика Milky Way) притежават ключ към стремежа към обитаем подобен на земята планети със среда и условия, благоприятни за поддържане на живота. екзопланети са фокусите в търсенето на признаци на извънземен живот. Няколко десетилетия мислене след парадокса на Ферми (1950) и уравнението на Дрейк (1961), екзопланета изглежда, че науката сега набира позиции. Над 5000 екзопланети включително в галактики извън нашия дом галактика, вече са открити и списъкът расте.
JWST, която наскоро започна да функционира като базирана в космоса инфрачервена обсерватория, пусната в експлоатация на разстояние от 1 милион мили от Земята, преодолява в голяма степен ограниченията на фотометричните измервания на оптичните телескопи и изглежда поставя началото на нова ера в изследването на екзопланети и впоследствие към търсене на обитаем планети в домашна галактика и отвъд.
Едно такова скорошно развитие, докладвано в предпечат на 24th Август 2022 г. е първото окончателно откриване на въглероден диоксид (CO2) в атмосферата на an екзопланета. WASP-39b е горещ газов гигант. Предишни проучвания, използващи оптични телескопи, показват наличието на CO2 но наблюденията на трансмисионната спектроскопия, получени с JWST потвърдено наличие на CO2 в атмосферата на това екзопланета1, Защото това екзопланета е горещ газов гигант, наличие на CO2 предполага образуване на първична атмосфера чрез обогатяване с метали, т.е. делът на елементите, по-тежки от водорода и хелия, се увеличава. В допълнение към CO2, атмосферата на това екзопланета също трябва да има вода, CO и H2S. Наличие на CO2 във вторичната атмосфера на земен екзопланета също е важен, въпреки че това не е случаят с WASP-39b.
Първото окончателно откриване на CO2 беше бързо последван от доклада (на 31st август 2022 г.) на първите изображения на an екзопланета взето от JWST, и първото изображение на an екзопланета заснети някога при дълбока инфрачервена дължина на вълната над 5 μm. Това беше направено чрез коронографски наблюдения на екзопланета, HIP 65426 b, използвайки JWSTБлизката инфрачервена камера на (NIRCam) и инструментът за средна инфрачервена светлина (MIRI). Изображенията на екзопланета HIP 65426 b са доста остри, което потвърждава това JWST може директно да изобразява екзопланети в по-големи детайли за по-добро разбиране на далечните планетарни системи2.
Още едно развитие, съобщено на 1st Септември 2022 г. е най-високият спектър на точност до момента на a планетарен-масов обект, VHS 1256 b, който е наблюдаван с JWST Режими NIRSpec IFU и MIRI MRS. В спектъра се наблюдават вода, метан, въглероден оксид, въглероден диоксид, натрий и калий. Освен това изследователският екип директно откри силикатни облаци в атмосферата на VHS 1256 b, което е първото подобно откриване за планетарен-масов спътник3.
Инструментите, използвани в тези проучвания, любезно JWST, отворена врата за нови открития за екзопланети в дома галактика и отвъд.
***
Литература:
- The JWST Transiting Exoplanet Community Early Release наука Екип и др 2022. Идентифициране на въглероден диоксид в атмосфера на екзопланета. Изпратено на 24 август 2022 г. Предварителен печат в arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2208.11692
- Картър, Ал и др. 2022. Научната програма за ранно пускане на JWST за директни наблюдения на екзопланетни системи I: Висококонтрастно изображение на екзопланетата HIP 65426 b от 2-16 μm. Предпечат в arXiv. Изпратено на 31 август 2022 г. DOI: https://arxiv.org/abs/2208.14990
- Майлс, БЕ и др. 2022. Научната програма за ранно пускане на JWST за директни наблюдения на екзопланетни системи II: Спектър от 1 до 20 микрона на спътника с планетарна маса VHS 1256-1257 b. Предпечат в axRiv. Изпратено на 1 септември 2022 г. DOI: https://arxiv.org/abs/2209.00620
***
