Ein kochender Saturn-ähnlicher Planet, 700 Lichtjahre von der Sonne entfernt, ist zum am besten erforschten Planeten außerhalb unseres Sonnensystems geworden. Messungen der Atmosphäre des Planeten durch das James-Webb-Weltraumteleskop haben beispiellose Details über seine Chemie enthüllt und es Astronomen sogar ermöglicht, Methoden zum Nachweis von außerirdischem Leben zu testen.
Das Exoplanet WASP-39b, die einen Stern im Sternbild Jungfrau umkreist, machte Ende August Schlagzeilen, als die James-Webb-Weltraumteleskop (Webb oder JWST) fand Kohlendioxid in seiner Atmosphäre. Es war die allererste Entdeckung dieser Art und Experten begrüßten die Entdeckung als großen Durchbruch. Jetzt, weniger als drei Monate später, hat eine Reihe von Studien, die auf Beobachtungen des Large Telescope basieren, die feinsten Details der Atmosphäre von WASP-39b enthüllt, wodurch Astronomen sogar Rückschlüsse auf die Entstehungsgeschichte des Exoplaneten ziehen können.
„Diese frühen Beobachtungen sind ein Vorbote weiterer erstaunlicher Wissenschaften, die mit dem JWST kommen werden“, sagte Laura Kreidberg, Direktorin des Max-Planck-Instituts für Astronomie (MPIA) in Deutschland, das an den Beobachtungen teilnahm. Aussage. „Wir haben das Teleskop auf Herz und Nieren getestet, um die Leistung zu testen, und es war nahezu perfekt – sogar besser als wir erwartet hatten.“
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Astronomen verwendeten drei von Webbs vier Instrumenten, um den fernen Planeten zu beobachten: das Hauptinstrument NIRCam-Kamera und die beiden NIRISS-Spektroskope und NIR-Spezdie das Licht beobachteter Objekte in Licht zerlegen SpektrenBarcode-ähnliche Fingerabdrücke, die die chemische Zusammensetzung beobachteter Planeten und Sterne offenbaren.
Beobachtungen ergaben, dass WASP-39b in dicke Wolken gehüllt ist, die Schwefel und Silikate enthalten. Diese Chemikalien interagieren mit dem Licht des Muttersterns und erzeugen Schwefeldioxid in einer Reaktion, die derjenigen ähnelt, die Ozon erzeugt Erdatmosphäre.
WASP-39b ist ein Der Gasriese etwa ein Drittel der Größe SonnensystemDer größte Planet, Jupiterund umkreist nur 4,3 Millionen Meilen (7 Millionen Kilometer) von seinem Mutterstern, achtmal näher als die Entfernung zum innersten Planeten im Sonnensystem Quecksilber von der Sonne.
Die Intensität des Sternenlichts, das WASP-39b trifft, macht den Planeten zu einem idealen Labor, um solche photochemischen Reaktionen zu untersuchen, sagten die Wissenschaftler in der Erklärung.
Die Detailgenauigkeit von JWST ermöglichte es Astronomen, einen Blick in die Vergangenheit von WASP-39b zu werfen und zu erfahren, wie diese heiße, sengende Welt entstanden ist. Anhand der Kohlenstoff/Sauerstoff-, Kalium/Sauerstoff- und Schwefel/Wasserstoff-Verhältnisse in der Atmosphäre des Planeten schlossen die Forscher, dass der Gasriesenplanet aus Kollisionen mehrerer kleinerer Planetesimale entstanden sein muss. Darüber hinaus zeigte die im Vergleich zum Kohlenstoff viel höhere Menge an Sauerstoff in den dicken Wolken, dass sich WASP-39b viel weiter von seinem Stern entfernt gebildet hat, als er heute umkreist.
„Daten wie diese verändern das Spiel“, sagte Natalia Batalha, Professorin für Astronomie und Astrophysik an der University of California in Santa Cruz, die das Beobachtungsprogramm koordinierte, in der Erklärung.
Die Beobachtungen haben es Astronomen sogar ermöglicht, Methoden zu testen, die eines Tages helfen könnten, Leben auf anderen Exoplaneten zu entdecken. Diese Erkennung würde auf einer atmosphärischen Analyse basieren, die der von WASP-39b ähnelt, und dann die Ergebnisse mit Modellen außerirdischer Planeten vergleichen. Zeigt der Planet beispielsweise mehr Sauerstoff als diese Modelle vorhersagen, könnte dies ein Lebenszeichen sein.
WASP-39b ist jedoch aufgrund seiner Nähe zu seinem Mutterstern ein unwahrscheinlicher Kandidat für außerirdisches Leben, da die Temperatur auf dem Planeten auf 1.650 Grad Fahrenheit (900 Grad Celsius) ansteigt.
Fünf neue Studien (1,2,3,4,5), die auf JWST-Daten basieren, werden derzeit geprüft oder sind bei der Zeitschrift Nature im Druck.
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