Космічний телескоп імені Джеймса Вебба (JWST) нещодавно зробив ще одну першу: детальний молекулярний і хімічний портрет неба далекого світу. Набір високочутливих інструментів телескопа був навчений на атмосферу «гарячого Сатурна» — планети приблизно такої ж масивної, як Сатурн, що обертається навколо зірки, розташованої приблизно за 700 світлових років від нас, відомої як WASP-39 b. У той час як JWST та інші космічні телескопи, включаючи Hubble і Spitzer, раніше виявляли окремі інгредієнти атмосфери цієї киплячої планети, нові показання надають повне меню атомів, молекул і навіть ознак активної хімії та хмар.
«Чіткість сигналів від ряду різних молекул у даних вражаюча», — каже Мерседес Лопес-Моралес, астроном із Центру астрофізики | Harvard & Smithsonian і один з учених, які зробили внесок у нові результати. «Ми передбачали, що побачимо багато таких сигналів, але все ж, коли я вперше побачив дані, я був у захваті», — додає Лопес-Моралес.
Останні дані також дають натяк на те, як ці хмари на екзопланетах можуть виглядати зблизька: розбиті, а не одна однорідна ковдра над планетою. Отримані дані вказують на здатність JWST проводити широкий спектр досліджень екзопланет — планет навколо інших зірок — на що сподівалися вчені. Це містити дослідження атмосфери менших кам’янистих планет, таких як у системі TRAPPIST-1.
«Ми спостерігали за екзопланетою за допомогою кількох інструментів, які разом забезпечують широкий спектр інфрачервоного випромінювання та масу хімічних відбитків, недоступних до JWST», — сказала Наталі Баталья, астроном з Каліфорнійського університету в Санта-Крузі, яка брала участь у координації. нове дослідження. «Такі дані змінюють правила гри».
Набір відкриттів детально описаний у наборі з п’яти нещодавно представлених наукових статей, доступних на веб-сайті препринтів arXiv. Серед безпрецедентних відкриттів – перше виявлення в атмосфері екзопланети діоксиду сірки, молекули, що утворюється в результаті хімічних реакцій, викликаних світлом високої енергії від материнської зірки планети. На Землі захисний озоновий шар у верхніх шарах атмосфери створюється подібним чином.
«Дивовижне виявлення діоксиду сірки нарешті підтверджує, що фотохімія формує клімат «гарячого Сатурна», — каже Даяна Пауелл, співробітник NASA Hubble, астроном із Центру астрофізики та основний член групи, яка відкрила діоксид сірки. «Клімат Землі також формується фотохімією, тому наша планета має більше спільного з «гарячими Сатурнами», ніж ми знали раніше».