.
James Webb Uzay Teleskobu’nun hem derin gökyüzünün hem de gezegenlerimizin benzeri görülmemiş görüntülerini kaydetme yeteneğini zaten biliyorduk. komşular Güneş Sisteminde. Ancak yalnızca bu anlık görüntüleri elde etmekle kalmaz, aynı zamanda nesnelerin kızılötesi emisyonunu analiz etmek için tasarlanmıştır. soğuk çok uzak Örneğin, güneş dışı gezegenler veya dış gezegenler.
Uluslararası bir araştırma ekibi, dış gezegen VHS 1256b’nin (Dünya’dan 40 ışıkyılı uzaklıkta ve Jüpiter’den 19 kat daha büyük kütleli) emisyon spektrumunu inceledikten sonra şu sonuca ulaştı: Bu dev güneş dışı gezegenin atmosferinde kum taneleri var. yanı sıra su, metan ve karbon monoksit.
Bu, Güneş Sistemi dışındaki bir gezegende aynı anda bu kadar çok sayıda molekülün tespit edildiği ilk sefer.
Yeni sonuçlar hakkında yorum yapmadan önce, güneş dışı gezegenlerin dünyasına bir göz atalım.
Güneş Sisteminin Ötesinde
Okuldan Güneş Sisteminin gezegenlerini inceliyoruz (hatta isimlerini söyleyerek, Güneş’e yakınlıklarına göre sıralayarak).
Bu seçilmiş sekiz gruptan (Plüton bir cüce gezegen olarak kabul edildi, ancak hala tartışmalar var), dördü kayalık gezegenler (Merkür, Venüs, Dünya ve Mars) ve Güneş’ten en uzak olan diğer dördü gaz devleri. ( Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün). Eski zamanlarda çağrıldılar dolaşan yıldızlarçünkü gökkubbedeki konumu, Hz. sabit yıldızlar.
Gökbilimciler Güneş Sistemi dışında gezegenlerin varlığını varsaysalar da, bir anakol yıldızının yörüngesinde dönen ilk ötegezegen 6 Ekim 1995’e kadar keşfedilmedi. Jüpiter’den daha büyük olan ve bizden yaklaşık 50 ışıkyılı uzaklıktaki Helvetios yıldızının etrafında dönen ötegezegen 51 Pegasi b idi.
Bulgular artmayı bırakmadı. Örneğin, süper dünya Gliese 876 d (ilk karasal ötegezegenlerden biri) ve TRAPPIST-1 gezegen sistemi.
Üstteki resim merak uyandırıcı: yedi kayalık ötegezegen (boyut olarak Dünya’ya benzer) bir kırmızı cüce yıldızın yörüngesinde dönüyor. Önemli bir gerçek olarak, bu gezegenlerin yıldızlarına olan uzaklıkları, Merkür gezegeninin Güneş’e olan uzaklığından çok daha azdır.
A yıl en uzak gezegende (TRAPPIST-1h) 18,8 Dünya günü sürerken, en yakın gezegende (TRAPPIST-1b) bir devrimi sadece 1,5 günde tamamlıyor.
Tam olarak, TRAPPIST-1b ile ilgili yakın tarihli bir çalışma (James Webb tarafından toplanan kızılötesi emisyon verilerine dayanarak) bir ötegezegen gösteriyor. önemli bir atmosfer yok gündüz tarafında 230 santigrat dereceye kadar bir sıcaklıkla.
2022 yılına kadar NASA, galaksimizin barındırabileceği yüz milyarlarca dış gezegenden yaklaşık 5.000’ini doğrulamıştı. Son zamanlarda, dış gezegen TOI 700 e’nin keşfi (boyut olarak Dünya’ya benzer ve sözde yaşanabilir bölge) yüzeyinde sıvı halde su barındırabileceği için önem kazanmıştır. gezegenler mi mükemmel bildiğimiz şekliyle yaşamın gelişimi için.
Ancak gökbilimciler bu ötegezegenleri nasıl tespit edebildiler?
Dış gezegenleri tespit etme yöntemleri
Aklımızda, güçlü karasal veya uzay teleskopları tarafından yakalanan (bu tür nesnelerden yansıyan ışığı yakalayabilen) Güneş Sistemindeki bir gezegenin görüntüsü olması muhtemeldir. soğuk). Örneğin, Jüpiter’in Hubble Uzay Teleskobu tarafından çekilen (ve görünür, kızılötesi ve ultraviyole olarak kaydedilen) bu anlık görüntüsünde, bu gaz devinin benzeri görülmemiş detayları görülebilir.
Bu algılama yöntemiyle ilgili sorun doğrudan uzak bir ötegezegen tarafından yansıtılan çok loş ışığı yakalamanın zorluğunda yatmaktadır (çoğu durumda ana yıldız onları kamaştıracaktır).
Yine de gökbilimciler, yıldızının (2M1207) yörüngesinde dönen bir güneş dışı gezegeni (2M1207b) fotoğraflamayı başardılar.
Öte yandan, astronomide yaygın olarak kullanılan dolaylı tespit yöntemleri vardır. İki tanesi öne çıkıyor:
-
Radyal hızlar: etrafında dönen bir gezegenin (prensipte görünmez) yerçekimi etkisinden dolayı merkezi bir yıldızın hız değişimlerine dayanır. Bu yöntem, merkez yıldızlarına yakın daha büyük ötegezegenleri tespit etmek için çok faydalı olmuştur.
-
Geçişler: Bir ötegezegen onun önünde dönerken bir yıldızdan gelen ışığın yoğunluğunun azalmasını gözlemlemekten oluşur. Ayrıca büyük güneş dışı gezegenleri bulmada da çok başarılı oldu.
Çalkantılı ötegezegen VHS 1256b
Dış gezegenimiz VHS 1256b’ye geri dönersek, bu gaz devi, iki yıldızının yörüngesinde, Plüton’un Güneş etrafında yaptığı mesafenin dört katı bir mesafeyle döner ve bir devrimini yaklaşık 10.000 yılda tamamlar.
Sonuç olarak, atmosferi tarafından yayılan ışık, ana yıldızlarınınkiyle karışmaz. Bu, kompozisyonunun ve dinamiklerinin çok güvenilir sonuçlarının elde edilmesini sağlar.
Öte yandan Webb, yukarıda açıklanan dolaylı yöntemleri kullanarak bu gezegeni analiz etmemiştir. Bunun yerine, yerleşik araçlarından ikisini kullanarak türbülanslı atmosferinin (815 ⁰C sıcaklığa ulaşan) emisyon spektrumunu kaydetti.
Bu şekilde üstteki grafik, NIRSpec cihazlarının (yatay eksen, 1 ila 5 mikron) ve MIRI’nin (5 ila 5 mikron) çalıştığı kızılötesi dalga boylarına karşı VHS 1256b tarafından yayılan radyasyonu göstermektedir. ).
Spesifik dalga boyları aralıkları için eğrinin emisyon maksimumlarını (ötegezegenin atmosferinde bulunan farklı kimyasal bileşiklerle ilişkili) sunduğu kötü bir üne sahiptir. Özellikle James Webb, VHS 1256b’nin atmosferindeki su, metan, karbon monoksit ve silikatları tespit edebildi.
Bu daha büyük silikat taneciklerinin varlığı, bu bulgunun arkasındaki bilim adamlarının şu şekilde sınıflandırdığı şeydir:
çok sıcak kum parçacıkları. Öte yandan, daha ince taneler dumandaki küçük parçacıklara benzeyebilir.
Bu, güneş dışı bir gezegende aynı anda tanımlanan en büyük molekül sayısıdır (NIRSpec ve MIRI cihazlarının ölçebildiği çok çeşitli kızılötesi dalga boyları nedeniyle).
James Webb, çok uzak gezegenlerin atmosferindeki oksijen veya karbondioksit gibi diğer molekülleri tespit edebilecek mi? Bu neredeyse kesinlikle bir zamanlama meselesidir.
.
