Den första upptäckten av koldioxid i atmosfären av en planet utanför solsystemet, den första bilden av en exoplanet by JWST, den första bilden av en exoplanet någonsin tagen vid djup infraröd våglängd, den första upptäckten av silikatmoln i atmosfären av planetarisk följeslagare ... James Webb rymdteleskop (JWST) inleder en ny era i studiet av exoplaneter.
Studie av exoplaneter (dvs. planeter utanför solsystemet) i stjärnsystemen stjärnor i galaxer (inklusive i vår hemmagalaxen Milky Way) håll nyckeln till strävan efter beboelig jord-liknande planeter med miljö och förhållanden som främjar livet. exoplaneter är fokus i sökandet efter signaturer för utomjordiskt liv. Flera decennier av tänkande efter Fermis paradox (1950) och Drakes ekvation (1961), exoplanet vetenskapen verkar vinna mark nu. Över 5000 exoplaneter inklusive i galaxer utanför vårt hem galax, har redan upptäckts och listan växer.
JWST, som nyligen har tagits i drift som ett avståndsbaserat infrarött observatorium som tagits i drift på ett avstånd av 1 miljon miles från jorden, övervinner fotometriska mätningsbegränsningar för optiska teleskop på ett stort sätt och verkar inleda en ny era i studien av exoplaneter och därefter mot strävan efter beboeligt planeter i hemmagalax och vidare.
En sådan ny utveckling rapporterades i preprint den 24th Augusti 2022 är den första definitiva upptäckten av koldioxid (CO2) i atmosfären av en exoplanet. WASP-39b är en hetgasjätte. Tidigare studier med optiska teleskop hade indikerat närvaro av CO2 men transmissionsspektroskopi observationer erhållna med JWST bekräftad förekomst av CO2 i atmosfären av detta exoplanet1. För att detta exoplanet är en het gasjätte, närvaro av CO2 tyder på bildandet av primär atmosfär genom metallanrikning, dvs andelen grundämnen som är tyngre än väte och helium ökar. Förutom CO2, atmosfären i detta exoplanet bör också ha vatten, CO och H2S. Förekomst av CO2 i den sekundära atmosfären av ett jordiskt exoplanet är också betydande även om detta inte är fallet med WASP-39b.
Den första definitiva upptäckten av CO2 följdes snabbt av rapporten (den 31st augusti 2022) av de första bilderna av en exoplanet tagen av JWST, och den första bilden av en exoplanet någonsin tagits vid djup infraröd våglängd över 5 μm. Detta gjordes genom koronagrafiska observationer av exoplanet, HIP 65426 b, med användning av JWSTs Near-Infrared Camera (NIRCam) och Mid-Infrared Instrument (MIRI). Bilderna av exoplanet HIP 65426 b är ganska vassa vilket bekräftar det JWST kan direkt avbilda exoplaneter i större detalj för ökad förståelse av de avlägsna planetsystemen2.
Ännu en utveckling rapporterades den 1st September 2022 är det högsta trohetsspektrumet hittills för en planet-massobjekt, VHS 1256 b som observerades med JWST:s NIRSpec IFU och MIRI MRS lägen. Vatten, metan, kolmonoxid, koldioxid, natrium och kalium observerades i spektrumet. Vidare upptäckte forskargruppen direkt silikatmoln i atmosfären av VHS 1256 b, vilket är den första sådana upptäckten för en planet-massällskap3.
De verktyg som används i dessa studier, artighet JWST, öppen dörr för nya upptäckter om exoplaneter i hemmet galax och vidare.
***
Referenser:
- JWST Transiting Exoplanet Community Early Release Vetenskap Team et al, 2022. Identifiering av koldioxid i en exoplanetatmosfär. Inskickad 24 aug 2022. Förtryck på arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2208.11692
- Carter, AL et al,. 2022. JWST Early Release Science Program för direkta observationer av exoplanetära system I: High Contrast Imaging av Exoplanet HIP 65426 b från 2-16 μm. Förtryck på arXiv. Inskickad den 31 augusti 2022. DOI: https://arxiv.org/abs/2208.14990
- Miles, BE et al. 2022. JWST Early Release Science Program för direkta observationer av exoplanetära system II: A 1 till 20 mikron spektrum av planetarisk-mass Companion VHS 1256-1257 b. Förtryck hos axRiv. Inlämnad 1 september 2022. DOI: https://arxiv.org/abs/2209.00620
***
