Телескоп Вебба вивчає інопланетні атмосфери на наявність ознак життя

Кипляча планета, схожа на Сатурн, розташована на відстані 700 світлових років від Сонця, стала найкраще дослідженою планетою за межами нашої Сонячної системи. Вимірювання атмосфери планети за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба виявили безпрецедентні деталі її хімії та навіть дозволили астрономам випробувати методи виявлення інопланетного життя.  

Екзопланета WASP -39b, яка обертається навколо зірки в сузір’ї Діви, потрапила в заголовки газет наприкінці серпня, коли космічний телескоп Джеймса Вебба (Webb або JWST) виявив в її атмосфері вуглекислий газ. Це було перше подібне виявлення, і експерти назвали знахідку великим проривом. Тепер, менш ніж через три місяці, лавина досліджень, заснованих на спостереженнях великого телескопа, виявила найдрібніші деталі атмосфери WASP-39b, що навіть дозволило астрономам зробити висновки про історію формування екзопланети. 

«Ці ранні спостереження є передвісником більш дивовижної науки, яка прийде з JWST», — заявила Лаура Крейдберг, директор Інституту астрономії Макса Планка (MPIA) у Німеччині, яка брала участь у спостереженнях. «Ми протестували телескоп, щоб перевірити продуктивність, і він був майже бездоганним — навіть кращим, ніж ми сподівалися».

Астрономи використовували три з чотирьох інструментів Вебба для спостереження за далекою планетою: головну камеру NIRCam і два спектроскопи NIRISS і NIRSpec, які розділяли світло від спостережуваних об’єктів на світлові спектри, схожі на відбитки штрих-кодів, які розкривають хімічний склад спостережуваних об’єктів. планет і зірок. 

Спостереження показали, що WASP-39b оповита густими хмарами, що містять сірку та силікати. Ці хімічні речовини взаємодіють зі світлом батьківської зірки, утворюючи діоксид сірки в реакції, подібній до тієї, яка утворює озон в атмосфері Землі. 

WASP-39b — це газовий гігант розміром приблизно в одну третину найбільшої планети Сонячної системи Юпітера і обертається лише на відстані 4,3 мільйона миль (7 мільйонів кілометрів) від своєї материнської зірки, або у вісім разів ближче, ніж відстань до неї. внутрішня планета Сонячної системи Меркурій від сонця.  Велика інтенсивність зіркового світла, яке б’є WASP-39b, робить планету ідеальною лабораторією для вивчення таких фотохімічних реакцій, йдеться в заяві вчених. 

Рівень деталізації, наданий JWST, дозволив астрономам зазирнути в минуле WASP-39b і дізнатися, як виник цей гарячий і пекучий світ. Виходячи зі співвідношення вуглецю до кисню, калію до кисню та сірки до водню в атмосфері планети, дослідники зробили висновок, що газова планета-гігант утворилася в результаті зіткнення кількох менших планетезималей. Крім того, набагато більший вміст кисню порівняно з вуглецем у густих хмарах показав, що WASP-39b утворився набагато далі від своєї зірки, ніж вона обертається сьогодні. 

«Такі дані змінюють правила гри», — сказала в заяві Наталія Баталья, професор астрономії та астрофізики Каліфорнійського університету в Санта-Крузі, яка координувала програму спостережень.

Спостереження навіть дозволили астрономам випробувати методи, які одного дня допоможуть виявити життя на інших екзопланетах. Це виявлення буде спиратися на аналогічний аналіз атмосфери, який проводився на WASP-39b, а потім порівняти результати з моделями чужих планет. Наприклад, якщо на планеті буде більше кисню, ніж прогнозують ці моделі, це може бути ознакою життя.

WASP-39b, однак, через свою близькість до своєї материнської зірки є малоймовірним кандидатом на розміщення позаземного життя, оскільки температура на планеті злітає до непридатних для життя 1650 градусів за Фаренгейтом (900 градусів за Цельсієм). Джерело