Уэбб обнаружил углекислый газ в атмосфере экзопланеты

Космический телескоп Джеймса-Уэбба продолжает удивлять ученых. Недавно он впервые обнаружил CO2 в атмосфере WASP-39b, планеты, расположенной за пределами Солнечной системы.

Расположенная почти в 700 световых годах от Земли планета WASP-39b представляет собой горячий газовый гигант, вращающийся вокруг звезды, подобной Солнцу. Расстояние между планетой и ее звездой составляет всего лишь одну восьмую расстояния между Вс и ртутный. Он совершает один оборот чуть более чем за четыре Земля дней. Из-за интенсивной инсоляции, которую он получает, планета нагревается примерно до 900°C. 

Соавтор исследования, профессор астрономии Женевского университета и член NCCR PlanetS Моника Лендл объясняет: «Из-за жары атмосфера планеты расширяется, в результате чего WASP-39b на треть больше Юпитера, крупнейший газовый гигант в нашей Солнечной системе».

«Когда планета проходит прямо перед своей звездой-хозяином, часть света звезды проходит через планетарную атмосферу, прежде чем достигает телескопа. Атмосфера фильтрует одни цвета этого света более эффективно, чем другие, в зависимости от таких факторов, как ее состав, толщина и содержание облаков».

«С помощью телескопа Джеймса Уэбба исследователи могут разложить свет на его цвета, чтобы выявить характерные «отпечатки пальцев» различных газов и определить состав атмосферы».

Благодаря прибору спектрографа ближнего инфракрасного диапазона (NIRSpec) телескопа Уэбба ученые смогли обнаружить отпечатки пальцев двуокись углерода в свете, прошедшем сквозь атмосферу WASP-39b.

Доминик Пети дит де ла Рош, исследователь Университет Женевы, соавтор исследования и член NCCR PlanetS, сказал: «С первого взгляда на данные уже было ясно, что мы имеем дело с впечатляющим открытием. Впервые на планете за пределами Земли обнаружен углекислый газ. солнечная система".

Натали Баталья из Калифорнийского университета в Санта-Круз, руководитель международной исследовательской группы, проводившей наблюдения, сказала: «Обнаружение такого четкого сигнала углекислого газа на WASP-39b служит хорошим предзнаменованием для обнаружения атмосфер на меньших планетах земного размера, а также для измерения содержания других газов, таких как вода и метан».

Элспет Ли, соавтор исследования, научный сотрудник Университета Берна и член NCCR PlanetS, — сказал, «Понимание состава атмосферы планеты также позволяет понять происхождение планеты и ее эволюцию. Молекулы углекислого газа являются чувствительными индикаторами истории формирование планеты. Четкое обнаружение углекислого газа в WASP-39b дает нам информацию о количестве молекул углерода и кислорода в атмосфере. Это дает нам представление о разнообразных химических процессах в атмосфере в таких экстремальных условиях и о возможном каменном и газовом материале, который планета могла собрать на этапах своего формирования».

Наблюдения NIRSpec за WASP-39b являются лишь частью более крупного исследования с помощью телескопа Джеймса Уэбба, которое включает дополнительные комментарии WASP-39b и слова двух других планет. Наблюдения являются частью так называемой программы Early Release Science, которая была разработана для получения научных данных из космоса. Телескоп Джеймса Уэбба доступны международному исследовательскому сообществу как можно быстрее, тем самым обеспечивая наилучшее научное использование космического телескопа.

Справочник журнала:

1. Научная группа раннего выпуска сообщества JWST Transiting Exoplanet. Идентификация углекислого газа в атмосфере экзопланеты. Земля и планетарная астрофизика, DOI: 10.48550/архив.2208.11692