|
Первые снимки экзопланеты, содержащей углекислый газ
|
|
|
|
На новых снимках космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) показана первая планета, содержащая углекислый газ, обнаруженная за пределами Солнечной системы Земли, что демонстрирует новаторские исследовательские возможности телескопа.
|
|
|
|
Многопланетная система HR 8799, расположенная на расстоянии ста тридцати световых лет от Земли, была главной целью астрономов, изучающих формирование планет. Новое исследование подтверждает способность JWST измерять химический состав атмосферы экзопланет и предполагает, что четыре планеты сформировались аналогично Юпитеру и Сатурну, объединившись вокруг твердого ядра.
|
|
Обзор молодой Солнечной системы
|
|
|
|
HR 8799, возраст которой составляет всего 30 миллионов лет, относительно молода по сравнению с солнечной системой Земли, возраст которой составляет 4,6 миллиарда лет. Из-за своего недавнего бурного формирования все еще горячие планеты излучают большое количество инфракрасного света, предоставляя ученым важные данные о звездообразовании.
|
|
|
|
Хотя ученые определили два способа образования планет-гигантов, они не определили, какой из них более распространен во Вселенной. Один из способов заключается в медленном образовании твердых ядер, как в нашей Солнечной системе, в то время как другой заключается в быстром разрушении остывающего диска звезды. Определив наиболее распространенный метод, ученые смогут лучше понять внесолнечные тела.
|
|
|
|
|
|
|
“Мы надеемся, что с помощью такого рода исследований мы сможем понять нашу собственную солнечную систему, жизнь и самих себя в сравнении с другими экзопланетными системами, чтобы мы могли контекстуализировать наше существование”, - сказал руководитель проекта Уильям Балмер из Университета Джона Хопкинса. “Мы хотим сфотографировать другие солнечные системы и посмотреть, насколько они похожи или отличаются от нашей. Исходя из этого, мы можем попытаться понять, насколько странной на самом деле является наша солнечная система — или насколько нормальной”.
|
|
|
|
The Exoplanet Challenge
|
|
|
|
Астрономам удалось получить изображения лишь нескольких экзопланет, поскольку они намного тусклее звезд, и их трудно различить на таких больших расстояниях от Земли. Уникальные возможности JWST позволяют платформе фиксировать определенные длины волн, чтобы ответить на нерешенные астрономические вопросы. Один из них заключается в различении далеких коричневых карликов, звездоподобных объектов, которым не удается накопить достаточно массы для ядерного синтеза, и настоящих планет-гигантов.
|
|
|
|
“У нас есть и другие доказательства, которые указывают на то, что эти четыре планеты HR 8799 образовались с использованием восходящего подхода”, - сказал Лоран Пуэйо, астроном из Научного института космического телескопа, который руководил работой.
|
|
|
|
“Насколько это характерно для долгопериодических планет, которые мы можем непосредственно сфотографировать? Мы пока не знаем, но мы предлагаем дополнительные наблюдения Webb, основанные на нашей диагностике углекислого газа, чтобы ответить на этот вопрос”, - добавил Пуэйо.
|
|
Коронографы космического телескопа Джеймса Уэбба
|
|
|
|
JWST создает изображения, называемые “коронографами”, которые создаются путем блокирования света от ярких звезд, как во время затмения, чтобы сделать более тусклые объекты более заметными на черном фоне космоса. Команда использовала этот метод для получения атмосферных деталей, таких как специфический состав газа.
|
|
|
|
Их целью был диапазон длин волн 3-5 микрометров, в пределах которого они обнаружили элементы, более тяжелые, чем ожидалось, что свидетельствует о медленном аккреционном образовании. Чувствительность метода визуализации была настолько велика, что он был первым, кто обнаружил HR 8799, самую внутреннюю планету системы.
|
|
|
|
“Это то, что ученые делали для транзитных планет или изолированных коричневых карликов с момента запуска JWST”, - сказал Пуэйо.
|
|
|
|
“Мы знали, что JWST может измерять цвета внешних планет в системах прямого отображения. Мы ждали 10 лет, чтобы убедиться, что наша тонко настроенная работа телескопа также позволит нам получить доступ к внутренним планетам. Теперь получены результаты, и с их помощью мы можем заниматься интересными научными исследованиями”, - сказал Реми Соуммер, бывший руководитель работ по коронографии JWST.
|
|
|
|
Космический телескоп Джеймса Уэбба продолжает работу
|
|
|
|
Хотя это первое прямое свидетельство существования экзопланеты, содержащей углекислый газ, в 2022 году JWST обнаружила косвенные доказательства присутствия CO2 на экзопланете WASP-39b. Астрономы собрали эти доказательства, наблюдая за тем, как меняется звездный свет при прохождении через атмосферу, когда WASP-39b проходит перед своей звездой. Команда планирует наблюдать за другими газовыми гигантами для сравнения с теоретическими моделями, улучшая понимание космоса в целом, а также нашей собственной солнечной системы.
|
|
|
|
“Эти планеты-гиганты имеют довольно большое значение”, - сказал Балмер. “Если в вашей солнечной системе есть эти огромные планеты, действующие как шары для боулинга, они могут либо действительно разрушать, либо защищать, либо в некоторой степени делать и то, и другое вместе с планетами, подобными нашей, поэтому более глубокое понимание их формирования является важным шагом к пониманию формирования, выживания и обитаемости планет земного типа. планеты в будущем”.
|
|
|
|
Источник
|
