Телескоп Джеймс Уэбб подробно показал атмосферу экзопланеты WASP-39 b
Автор: Руслан Пономарев Дата 23.11.2022
Новые наблюдения WASP-39b с помощью JWST дали более четкое представление об атмосфере экзопланеты, показав присутствие натрия, калия, воды, двуокиси углерода, окиси углерода и двуокиси серы. На иллюстрации художника также показаны недавно обнаруженные участки облаков, разбросанных по всей планете. Предоставлено: Мелисса Вайс (продолжение ниже)
Космический телескоп Джеймс Уэбб (JWST) получил подробный молекулярный и химический портрет неба далекой экзопланеты.
Высокочувствительные инструменты телескопа была направлена на атмосферу «горячего Сатурна» — планеты примерно такой же массы, как и Сатурн, известной под именем WASP-39 b, которая находится на расстоянии около 700 световых лет от Земли.
В то время как JWST и другие космические телескопы, в том числе Хаббл и Спитцер, ранее выявляли отдельные компоненты атмосферы этой планеты, новые данные дают полный состав атомов, молекул и даже признаков активной химии и облаков.
«Четкость сигналов от ряда различных молекул в данных поразительна», — говорит астроном Мерседес Лопес-Моралес. «Мы предсказывали, что увидим многие из этих сигналов, но тем не менее, когда я впервые увидел данные, я был в восторге».
Последние данные также дают представление о том, как облака на экзопланетах могут выглядеть вблизи: разорванными, а не единым однородным покрывалом над планетой.
Полученные данные служат хорошим предзнаменованием способности JWST проводить широкий спектр исследований экзопланет — планет вокруг других звезд, — на которые надеялись ученые. Это включает в себя исследование атмосфер небольших каменистых планет, подобных тем, что находятся в системе TRAPPIST-1.
Открытия подробно описаны в наборе из пяти недавно представленных научных статей, доступных на сайте препринтов arXiv. Среди беспрецедентных открытий — первое обнаружение в атмосфере экзопланеты диоксида серы, молекулы, полученной в результате химических реакций, вызванных высокоэнергетическим светом родительской звезды планеты. На Земле аналогичным образом создается защитный озоновый слой в верхних слоях атмосферы.
«Неожиданное обнаружение диоксида серы окончательно подтверждает, что фотохимия формирует климат «горячих Сатурнов», — говорят ученые. «Климат Земли также формируется фотохимией, поэтому наша планета имеет больше общего с «горячими Сатурнами», чем мы думали раньше».
При предполагаемой температуре 870 градусов по Цельсию и атмосфере, состоящей в основном из водорода, WASP-39 b не считается пригодным для жизни.
На декабрьском снимке «Джеймса Уэбба» запечатлена спиральная галактика NGC 7469, расположенная примерно в 220 миллионах световых лет от Земли в созвездии Пегаса. Её диаметр составляет около 90 000 световых лет.
NGC 7469 – галактика с активным галактическим ядром (AGN). Оно представляет собой чрезвычайно яркую центральную область, в которой преобладает свет, испускаемый пылью и газом, падающими в центральную черную дыру галактики. Эта галактика предоставляет астрономам уникальную возможность изучить взаимосвязь между AGN и активностью звездообразования, потому что этот конкретный объект содержит AGN, который окружен кольцом звездообразования на расстоянии всего 1500 световых лет.
Компактность этой системы и наличие большого количества пыли затрудняют изучение этой взаимосвязи в инфракрасном диапазоне. Однако с помощью «Уэбба» астрономы могут исследовать звездное кольцо галактики, центральную AGN, а также газ и пыль между ними.
Используя инструменты «Уэбба» MIRI, NIRCam и NIRSpec для получения изображений и спектров NGC 7469, команда GOALS получила новые данные об объекте. Ученые обнаружили молодые звездообразующие скопления, а также очаги очень теплого, турбулентного молекулярного газа и прямые свидетельства разрушения мелких пылевых частиц в пределах нескольких сотен световых лет от ядра – доказательство того, что AGN воздействует на окружающую межзвездную среду.
Кроме того, сильно ионизированный, рассеянный атомный газ, по-видимому, выходит из ядра со скоростью примерно 6,4 миллиона километров в час. Он является частью галактического потока, который ранее был идентифицирован с Земли, а теперь обнаружен «Уэббом». Поскольку анализ наборов данных все еще продолжается, наверняка будут раскрыты новые тайны этой области.
Характерной особенностью этого изображения является яркая шестиконечная звезда, которая совпадает с центром NGC 7469. В отличие от галактики, это не настоящий небесный объект, а артефакт изображения, дифракционный всплеск.