Den første påvisningen av karbondioksid i atmosfæren til en planet utenfor solsystemet, det første bildet av en exoplanet by JWST, det første bildet av en exoplanet noen gang tatt ved dyp infrarød bølgelengde, den første deteksjonen av silikatskyer i atmosfæren til en følgesvenn med planetarisk masse ... James Webb Space Telescope (JWST) innleder en ny æra i studiet av eksoplaneter.
Studie av eksoplaneter (dvs. planeter utenfor solsystemet) i stjernesystemene til stjerner i galakser (inkludert i vår hjemmegalaksen Milky Way) hold nøkkelen til søken etter beboelig jord-lignende planeter med miljø og forhold som bidrar til å støtte livet. eksoplaneter er fokus i jakten på signaturer for utenomjordisk liv. Flere tiår med tenkning etter Fermis paradoks (1950) og Drakes ligning (1961), exoplanet vitenskapen ser ut til å vinne terreng nå. Over 5000 eksoplaneter inkludert i galakser utenfor hjemmet vårt galakse, er allerede oppdaget og listen vokser.
JWST, som nylig har blitt operativt som et avstandsbasert infrarødt observatorium som ble satt i drift i en avstand på 1 million miles fra jorden, overvinner fotometriske målebegrensninger for optiske teleskoper på en stor måte og ser ut til å innlede en ny æra i studiet av eksoplaneter og deretter mot søken etter beboelig planeter i hjemmegalaksen og utover.
En slik nylig utvikling rapportert i preprint 24th August 2022 er den første definitive påvisningen av karbondioksid (CO2) i atmosfæren til en exoplanet. WASP-39b er en varmgassgigant. Tidligere studier med optiske teleskoper hadde indikert tilstedeværelse av CO2 men transmisjonsspektroskopi observasjoner oppnådd med JWST bekreftet tilstedeværelse av CO2 i atmosfæren av dette exoplanet1. Fordi dette exoplanet er en varmgassgigant, tilstedeværelse av CO2 antyder dannelse av primær atmosfære ved metallanrikning, dvs. andelen grunnstoffer tyngre enn hydrogen og helium øker. I tillegg til CO2, atmosfæren i dette exoplanet bør også ha vann, CO og H2S. Tilstedeværelse av CO2 i den sekundære atmosfæren til et terrestrisk exoplanet er også viktig, selv om dette ikke er tilfelle med WASP-39b.
Den første definitive påvisningen av CO2 ble raskt fulgt av rapporten (31st august 2022) av de første bildene av en exoplanet tatt av JWST, og det første bildet av en exoplanet noen gang tatt ved dyp infrarød bølgelengde over 5 μm. Dette ble gjort gjennom koronagrafiske observasjoner av exoplanet, HIP 65426 b, ved hjelp av JWST's Near-Infrared Camera (NIRCam) og Mid-Infrared Instrument (MIRI). Bildene av exoplanet HIP 65426 b er ganske skarpe som bekrefter det JWST kan direkte avbilde eksoplaneter i større detalj for økt forståelse av de fjerne planetariske systemene2.
Nok en utvikling rapportert 1st September 2022 er det høyeste troskapsspekteret til dags dato for en planet-masseobjekt, VHS 1256 b som ble observert med JWST sine NIRSpec IFU og MIRI MRS-moduser. Vann, metan, karbonmonoksid, karbondioksid, natrium og kalium ble observert i spekteret. Videre oppdaget forskerteamet silikatskyer direkte i atmosfæren til VHS 1256 b, som er den første slike deteksjon for en planet-massefølge3.
Verktøyene som brukes i disse studiene, vennlighet JWST, åpen dør for nye oppdagelser om eksoplaneter i hjemmet galakse og utover.
***
Referanser:
- JWST Transiting Exoplanet Community tidlig utgivelse Vitenskap Team et al 2022. Identifikasjon av karbondioksid i en eksoplanetatmosfære. Sendt inn 24. august 2022. Fortrykk hos arXiv. GJØR JEG: https://doi.org/10.48550/arXiv.2208.11692
- Carter, AL et al. 2022. The JWST Early Release Science Program for Direct Observations of Exoplanetary Systems I: High Contrast Imaging of the Exoplanet HIP 65426 b fra 2-16 μm. Fortrykk på arXiv. Sendt inn 31. august 2022. DOI: https://arxiv.org/abs/2208.14990
- Miles, BE et al. 2022. JWST Early Release Science Program for direkte observasjoner av eksoplanetære systemer II: A 1 til 20 mikron spektrum av planetarisk-massekompanjonen VHS 1256-1257 b. Fortrykk hos axRiv. Sendt 1. september 2022. DOI: https://arxiv.org/abs/2209.00620
***
