КЕМБРИДЖ, Массачусетс. Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) запечатлел еще одну красоту космоса. НАСА недавно опубликовало изображения, показывающие молекулярный и химический портрет неба далекого мира. Снимки дают ученым всесторонний взгляд на разорванное покрывало, образованное облаками и атмосферой над этой планетой.
Телескоп фокусировался на атмосфере «горячего Сатурна» под названием WASP-39 b. Это планета размером с Сатурн, вращающаяся вокруг звезды. 700 световых лет от нас. Предыдущие снимки, сделанные космическими телескопами «Хаббл» и «Спитцер», показывали проблеск атмосферы планеты, но это первый раз, когда полное изображение дает полный обзор ее облаков и молекулярного состава.
«Четкость сигналов от ряда различных молекул в данных замечательна», — говорит Мерседес Лопес-Моралес, астроном из Центра астрофизики | Гарвард и Смитсоновский институт, в пресс-релиз. «Мы предсказывали, что увидим многие из этих сигналов, но все же, когда я впервые увидел данные, я был в восторге».
Джеймс Уэбб меняет правила игры в освоении космоса
Выводы являются доказательством того, что JWST является важным инструментом для изучения экзопланет — планет за пределами нашей Солнечной системы, в том числе тех, которые могут иметь атмосферу и поверхности, подобные Земле.
«Мы наблюдали экзопланета с несколькими инструментами, которые вместе обеспечивают широкий диапазон инфракрасного спектра и множество химических отпечатков пальцев, недоступных до JWST», — говорит Натали Баталья, астроном из Калифорнийского университета в Санта-Круз. «Подобные данные меняют правила игры».
Фотографии были проанализированы несколькими научными группами, и результаты были опубликованы в пяти статьях на сервере препринтов. arXiv. Одним из самых важных открытий было то, что экзопланета имеет атмосферу из диоксида серы, молекул, созданных в результате химических реакций, вызванных высокоэнергетическим светом родительской звезды планеты. Озоновый слой Земли в верхних слоях атмосферы работает аналогичным образом.
«Неожиданное обнаружение диоксида серы наконец подтверждает, что фотохимия формирует климат «горячих Сатурнов», — говорит Дайана Пауэлл, научный сотрудник НАСА «Хаббл» и астроном из Центра астрофизики, чья команда открыла диоксид серы. «Климат Земли также определяется фотохимией, поэтому наша планета имеет больше общего с «горячими Сатурнами», чем мы знали раньше!»
«Горячий Сатурн» ближе к своему солнцу, чем Меркурий
Температура атмосферы диоксида серы оценивалась в 1600 градусов по Фаренгейту. Несмотря на то, что экзопланета в основном состоит из водорода, считается, что она непригодна для жизни. Экзопланета наиболее сравним с Сатурном и Юпитером поскольку его масса напоминает Сатурн, но его размер равен Юпитеру. Новая работа, как предполагают научные группы, является лишь одним из многих шагов, необходимых для потенциального поиска жизни на других планетах.
Близкая орбита планеты к своей родительской звезде — в восемь раз ближе, чем Меркурий к нашему Солнцу, — дает прекрасную возможность для изучения того, как излучение излучается родительскими звездами влияют на экзопланеты. Ожидается, что более глубокое знание связи между звездами и планетами поможет лучше понять, как эти процессы создают такие разнообразные планеты в галактике. Другие особенности атмосферы, видимые с помощью JWST, — это натрий, калий и водяной пар, а также другие особенности воды, которые раньше не наблюдались.
JWST также обнаружил следы углекислого газа с более высоким разрешением, показывая вдвое больше данных, чем в предыдущих отчетах. Также был обнаружен угарный газ, но не метан и сероводород. Если они действительно существуют, ученые предполагают, что они должны присутствовать на очень низком уровне.
Чтобы посмотреть на свет, исходящий от WASP-39 b, JWST отслеживал орбиту планеты, когда она проходила перед звездой. Звездный свет частично фильтруется через атмосферу планеты с различными химические вещества в атмосфере поглощающие разные цвета светового спектра. Недостающие цвета сообщают астрономам, какие молекулы присутствуют.
«Я с нетерпением жду возможности увидеть, что мы находим в атмосферах маленьких планет земной группы», — заключает Лопес-Моралес.
