Telescopul Webb a dezvăluit atmosfera unei exoplanete așa cum nu s-a mai văzut până acum

Telescopul Spațial James Webb al NASA tocmai a marcat încă o premieră: un profil molecular și chimic al cerului unei lumi îndepărtate.

În timp ce Webb și alte telescoape spațiale, inclusiv Hubble și Spitzer de la NASA, au dezvăluit anterior ingrediente izolate ale atmosferei acestei planete în flăcări, noile date ale lui Webb oferă un meniu complet de atomi, molecule și chiar semne de chimie activă și nori.

Cele mai recente date oferă, de asemenea, un indiciu despre cum ar putea arăta acești nori de aproape: fragmentați, mai degrabă decât o pătură unică și uniformă peste planetă.

Ansamblul de instrumente extrem de sensibile ale telescopului a fost îndreptat spre atmosfera lui WASP-39 b, un ,,Saturn fierbinte” (o planetă la fel de masivă ca Saturn, dar cu o orbită mai strânsă decât cea a lui Mercur) care orbitează în jurul unei stele aflate la o distanță de aproximativ 700 de ani-lumină, scrie EurekAlert.

Telescopul Webb al NASA a marcat încă o premieră

Descoperirile sunt de bun augur pentru capacitatea instrumentelor lui Webb de a efectua o gamă largă de investigații ale tuturor tipurilor de exoplanete. Aceasta include sondarea atmosferelor planetelor mai mici, stâncoase, precum cele din sistemul TRAPPIST-1.

„Am observat exoplaneta cu ajutorul mai multor instrumente care, împreună, oferă o fâșie largă a spectrului infraroșu și o panoplie de amprente chimice inaccesibile până la această misiune”, a declarat Natalie Batalha, astronom la Universitatea din California, Santa Cruz, care a contribuit și a ajutat la coordonarea noii cercetări. „Date ca acestea schimbă regulile jocului.”

Suita de descoperiri este detaliată într-un set de cinci noi lucrări științifice. Printre dezvăluirile fără precedent se numără prima detectare în atmosfera unei exoplanete a dioxidului de sulf (SO2), o moleculă produsă în urma unor reacții chimice declanșate de lumina de mare energie provenită de la steaua mamă a planetei. Pe Pământ, stratul protector de ozon din atmosfera superioară este creat într-un mod similar.

„Este pentru prima dată când vedem dovezi concrete de fotochimie – reacții chimice inițiate de lumina stelară energetică – pe exoplanete”, a declarat Shang-Min Tsai, cercetător la Universitatea Oxford din Marea Britanie și autorul principal al lucrării care explică originea dioxidului de sulf din atmosfera lui WASP-39 b.

Un profil molecular și chimic al cerului unei lumi îndepărtate

„Consider că aceasta este o perspectivă cu adevărat promițătoare pentru a avansa înțelegerea atmosferelor exoplanetelor”, a adăugat Shang-Min Tsai.

Proximitatea planetei față de steaua gazdă – de opt ori mai aproape decât este Mercur față de Soarele nostru – o face, de asemenea, un laborator pentru studierea efectelor radiațiilor emise de stelele gazdă asupra exoplanetelor. O mai bună cunoaștere a legăturii dintre stea și planetă ar trebui să aducă o înțelegere mai profundă a modului în care aceste procese afectează diversitatea planetelor observate în galaxie.

Pentru a vedea lumina de la WASP-39 b, Webb a urmărit planeta în timp ce aceasta trecea prin fața stelei sale, permițând ca o parte din lumina stelei să se filtreze prin atmosfera planetei.

Diferitele tipuri de substanțe chimice din atmosferă absorb diferite culori din spectrul luminii stelare, astfel încât culorile care lipsesc le spun astronomilor ce molecule sunt prezente. Prin observarea Universului în lumină infraroșie, Webb poate detecta amprente chimice care nu pot fi detectate în lumina vizibilă.

Telescopul Webb a depășit cu mult așteptările oamenilor de știință

Printre alți constituenți atmosferici detectați de telescopul Webb se numără sodiul (Na), potasiul (K) și vaporii de apă (H2O), confirmând observațiile anterioare ale telescoapelor spațiale și terestre, precum și găsirea unor amprente suplimentare de apă, la aceste lungimi de undă mai mari, care nu au fost observate până acum.

Webb a observat, de asemenea, dioxidul de carbon (CO2) la o rezoluție mai mare, furnizând de două ori mai multe date decât cele raportate în urma observațiilor sale anterioare. Între timp, monoxidul de carbon (CO) a fost detectat, dar semnăturile evidente atât ale metanului (CH4), cât și ale hidrogenului sulfurat (H2S) au fost absente din datele Webb. Dacă sunt prezente, aceste molecule apar la niveluri foarte scăzute.

Având o listă atât de completă a ingredientelor chimice din atmosfera unei exoplanete, oamenii de știință pot, de asemenea, să întrevadă abundența diferitelor elemente în relație unele cu altele, cum ar fi raportul carbon-oxigen sau potasiu-oxigen. Acest lucru, la rândul său, oferă o perspectivă asupra modului în care această planetă – și poate și altele – s-a format din discul de gaz și praf care înconjoară steaua mamă în anii săi tineri.

În analiza atât de precisă a atmosferei unei exoplanete, instrumentele telescopului Webb au avut performanțe care au depășit cu mult așteptările oamenilor de știință – și promit o nouă etapă de explorare a marii varietăți de exoplanete din galaxie.

Vă recomandăm să mai citiți și:

O problemă a Telescopului James Webb, veche de mai multe luni, a fost în sfârșit rezolvată

Poate într-adevăr Telescopul Webb să vadă galaxiile alcătuite din stele primordiale?

Universul timpuriu, așa cum nu l-am mai văzut niciodată. Ce a descoperit Telescopul Webb?

Stâlpii Creației, așa cum nu au mai fost văzuți. O nouă imagine de la Telescopul Webb ne lasă fără cuvinte