Astronomowie korzystający z Tellescopa Jamesa Webba Jamesa Webba (JWST) odkryli burzliwą historię odległej, piekielnie gorącej egzoplanet, która jest rozciągana i spalana przez jej gwiazdę.
Planeta, znana jako Wasp-121bjest zamknięty w niebezpiecznie bliskiej orbicie wokół gwiazdy około 900 lat świetlnych, która jest jaśniejsza i gorętsza niż nasza słoneczny. Zamknięty w pęcherze 30-godzinnej orbity, świat leży tak blisko swojej gwiazdy, że intensywne siły pływowe wypaczyły go w kształt piłki nożnej, pozostawiając na granicy rozdarcia przez grawitację. Jedna strona planety zmierza do swojej gwiazdy na stałe, piecze w temperaturach powyżej 3000 ° C (5400 ° F) – wystarczająco gorąco, aby padać płynne żelazo. Nawet przeciwna półkula, zamknięta w wieczór wiecznej, gotuje się w temperaturze 1500 ° C (2700 ° F). To ekstremalne środowisko sprawia, że WASP-121B jest jedną z najbardziej wrogich planet, jakie kiedykolwiek zaobserwowano, i cennym celem nauki planetarnej.
Teraz za pomocą James Webb Space TelescopeInstrument spektrografu w bliskiej podczerwieni (JWST) lub NIRSPEC, zespół kierowany przez astronomera Thomasa Evansa-Somę z University of New Castle w Australii, wykrył koktajl cząsteczek w atmosferze planety, w którym każdy ma chemiczne wskazówki do dramatycznej podróży. Należą do nich para wodna, tlenek węgla, metan i, po raz pierwszy w planetacyjnej atmosferze krzemowym tlenku.
Razem opowiadają dramatyczną historię pochodzenia WASP-121B napisanego w oparach i kamieniu, opisanym w dwa dokumenty tożsamości Opublikowano poniedziałek (2 czerwca).
„Badanie chemii ultra gorących planet, takich jak WASP-121B, pomaga nam zrozumieć, jak działają gigantyczne atmosfery gazowe w ekstremalnych warunkach temperaturowych”, powiedziała Joanna Barstow, naukowca planetarna na Uniwersytecie Open w Wielkiej Brytanii i współautor obu nowych badań, w a oświadczenie.
Wyniki obu badań sugerują, że WASP-121B nie utworzyły się tam, gdzie jest dzisiaj. Zamiast tego prawdopodobnie powstał w chłodniejszym, bardziej odległym regionie systemu planetarnego, podobnego do strefy między Jupiter I Uran w naszym własnym Układ słoneczny. Tam zgromadziłby lody bogate w metan i ciężkie pierwiastki, osadzając wyraźny sygnaturę chemiczną w jego rosnącej atmosferze.
Później interakcje grawitacyjne-być może z innymi planetami-wysłałyby WASP-121B spiralnie do wewnątrz w kierunku swojej gwiazdy. Gdy się zbliżył, jego zapasy lodowatego, bogatych w To wyjaśniałoby, dlaczego światowa atmosfera zawiera dziś więcej węgla niż tlen, nierównowagę chemiczną, która oferuje migawkę podróży przez dysk.
Aby zrozumieć złożone dane atmosferyczne, drugi zespół naukowców, kierowany przez Cyryla Gappa z Maxa Plancka Instytutu Astronomii w Niemczech, stworzył modele 3D atmosfery planety, uwzględniając ogromne różnice temperatury między stronami dnia i nocy. Ich symulacje, opisane w artykule opublikowanym w czasopiśmie astronomicznym, pomogły oddzielić sygnały od różnych regionów planety, które okrążły, ujawniając, w jaki sposób cząsteczki przesuwają się i krąży na całej orbicie.
Naukowcy twierdzą, że wśród nowo wykrytych cząsteczek obecność tlenku krzemu była szczególnie odkrywcza, ponieważ zwykle nie można go było znaleźć w postaci gazowej, którą obserwowali. Zamiast tego naukowcy sugerują, że gaz został pierwotnie zablokowany w solidnych minerałach, takich jak kwarc w planetesimalach wielkości asteroidy, które rozbiły się na młodej planecie. Z czasem, gdy planeta wyrosła i spirali do swojej gwiazdy, materiały te zostałyby odparowane i zmieszane z jej atmosferą, według jednego z nowych artykułów, opublikowanej w Authronomii Nature.
Po chłodniejszej „nocnej” stronie WASP-121B naukowcy znaleźli obfitość gazu metanu. Badanie zauważa to zaskoczeniem, ponieważ metan zazwyczaj załamuje się pod takim upałem.
„Biorąc pod uwagę, jak gorąca jest ta planeta, nie spodziewaliśmy się, że zobaczymy metan przy jego nocy”, powiedział współautorka Anjali Piette, która jest adiunktem astronomii na University of Birmingham, powiedział w a oświadczenie.
Jego obecność sugeruje, że metan jest uzupełniany, prawdopodobnie ciągnięty z głębszych, chłodniejszych warstw atmosfery.
„Wyzwania to modeli dynamicznych egzoplanetowych, które prawdopodobnie będą musiały zostać dostosowane do odtworzenia silnego pionowego mieszania, które odkryliśmy na nocnej stronie WASP-121B”-dodał główny autor badania Thomas Evans-Soma z University of New Castle w Australii oświadczenie.
