JWST rileva segni di chimica energetica e nuvole nelle atmosfere dell’esopianeta WASP-39 b

I dati JWST della NASA continuano a produrre scoperte sorprendenti. A luglio, ho individuato l’esopianeta WASP-39 b e ho trovato impronte di atomi attivi, molecole e reazioni chimiche nelle sue nuvole. Ora, un team di scienziati ha esteso questa scoperta con un’analisi molto più approfondita dei dati.

Secondo la dottoressa Natalie Batalha, dell’Università della California-Santa Cruz, i dati JWST sono un punto di svolta. “Abbiamo osservato un pianeta extrasolare utilizzando più strumenti che insieme forniscono un’ampia gamma dello spettro infrarosso e una serie di firme chimiche inaccessibili anche a [this mission]Lei disse.

Le note di luglio sono state molto interessanti. Registrato lo spettrografo nel vicino infrarosso (NIRSpec) di JWST La prima prova inequivocabile di anidride carbonica (CO2) nell’atmosfera di un pianeta extrasolare. Ha anche effettuato il primo rilevamento nell’atmosfera di un esopianeta di anidride solforosa (SO).2, che è un componente dello smog qui sulla Terra). Così2 Risulta da reazioni chimiche generate dalla luce ad alta energia proveniente dalla stella del pianeta. Sulla Terra, lo strato protettivo di ozono nell’alta atmosfera si crea in modo simile.

Il passo successivo è stato eseguire un’analisi coordinata di tutti i dati NIRSpec. I risultati pubblicati questa settimana danno una comprensione più chiara e più ricca della densa atmosfera del pianeta.

In che modo JWST ha ottenuto WASP-39 b

WASP-39b non è proprio un pianeta simile alla Terra. Invece, è un mondo gigante gassoso della stessa massa di Saturno. Si trova più vicino (0,0486 UA) alla sua stella di tipo G di quanto lo sia Mercurio al nostro Sole, e orbita una volta ogni quattro giorni terrestri. Il pianeta risulta essere un mondo gonfio, soprattutto perché fa caldo (circa 871 gradi Celsius o 1.600 Fahrenheit). Sappiamo la maggior parte di questo da precedenti osservazioni fatte dai telescopi spaziali Hubble e Kepler.

Spettro di trasmissione dell’esopianeta gigante gassoso caldo WASP-39 b catturato da Webb spettrometro nel vicino infrarosso (NIRSpec) il 10 luglio 2022, la prima chiara evidenza di anidride carbonica in un pianeta al di fuori del sistema solare. Questo è anche il primo spettro dettagliato di trasmissione di esopianeti mai catturato che copre lunghezze d’onda comprese tra 3 e 5,5 micron.

JWST ha seguito il pianeta mentre passava davanti alla sua stella. La luce stellare filtra attraverso l’atmosfera e diversi gas assorbono diversi colori dello spettro della luce stellare. È così che NIRSpec ha rilevato acqua, anidride solforosa, monossido di carbonio, sodio e potassio in WASP-39b. Ha inoltre fornito dati sul monossido di carbonio2 ad altissima risoluzione. Infine, lo strumento ha rivelato la chimica attiva nelle nuvole, che appaiono spezzate e sparse, piuttosto che ricoprire il pianeta in un unico strato omogeneo.

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Cosa ci dice l’atmosfera?

Ora che gli astronomi hanno un buon inventario degli elementi chimici in WASP-39 b, stanno anche vedendo quanto sia abbondante ogni sostanza chimica nella sua atmosfera. Questa è un’informazione preziosa. Tra le altre cose, fornisce indizi sulle condizioni nel disco in cui si sono formati il ​​pianeta, la sua stella e qualsiasi altro pianeta. In effetti, i gas nell’atmosfera di WASP-39 b forniscono indizi su una storia di crolli e fusioni.

Abbondanza di zolfo [relative to] L’idrogeno indica che il pianeta ha presumibilmente sperimentato un grande accumulo di giovani pianeti che potrebbero nascere [these ingredients] ha detto Kazumasa Ono, un ricercatore di esopianeti presso l’UC Santa Cruz che ha lavorato alle misurazioni NIRSpec. I dati indicano anche che l’ossigeno è più abbondante del carbonio nell’atmosfera. Questo probabilmente indica che WASP-39 b originariamente si è formato lontano dalla stella centrale”.

I risultati di WASP-39b hanno colpito le macchine da stampa

Il JWST Atmospheric Chemistry Survey è stato oggetto di cinque articoli scientifici in fase di revisione e pubblicazione. Contengono alcune scoperte sorprendenti. ha affermato Shang-Min Tsai, ricercatore presso l’Università di Oxford nel Regno Unito e autore principale di uno dei prossimi articoli. “Vedo questa come una prospettiva davvero promettente per far progredire la nostra comprensione delle atmosfere esterne degli esopianeti [this mission]. “

L’accuratezza con cui NIRSpec è in grado di rilevare così tanti segnali atmosferici è promettente per futuri studi sugli esopianeti. Ciò è particolarmente vero quando gli astronomi cercano pianeti in cui potrebbe esistere la vita. La loro atmosfera conterrebbe prove chimiche che indicano quella vita. “Saremo in grado di vedere il quadro generale delle atmosfere esterne degli esopianeti”, ha affermato Laura Flagg, ricercatrice presso la Cornell University e membro del team internazionale. “È molto eccitante sapere che tutto verrà riscritto. Questo è uno degli aspetti migliori dell’essere uno scienziato”.

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Un sito web della NASA rivela l’atmosfera di un esopianeta mai vista prima (Include link ad articoli scientifici)
WASP-39b

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