JWST, bir ötegezegenin atmosferindeki kimyasal reaksiyonları tespit etti


James Webb Uzay Teleskobu’ndan gelen verileri analiz eden gökbilimciler, ilk kez bir ötegezegenin atmosferinde yıldız ışığı tarafından yönlendirilen kimyasal reaksiyon belirtileri tespit ettiler.

Uzay


22 Kasım 2022

ötegezegen

Bir sanatçının ötegezegen WASP-39b hakkındaki izlenimi

NASA/JPL-Caltech/Robert Hurt; Astrofizik Merkezi-Harvard & Smithsonian / Melissa Weiss

James Webb Uzay Teleskobu (JWST), ilk kez uzak bir yabancı dünyanın atmosferinde meydana gelen yıldız ışığının neden olduğu kimyasal reaksiyonları tespit etti ve bu, teleskobun yaşamı barındıran dış gezegenleri belirlemeye yardımcı olabileceğine dair umutları artırdı.

Bazıları yaşam için gerekli olanlar da dahil olmak üzere Dünya atmosferinde bulunan bileşiklerin çoğu, gezegen ilk oluştuğunda yoktu. Bunun yerine, güneşten gelen ışıkla tetiklenen kimyasal reaksiyonların ürünüydüler. Bu fotokimya reaksiyonları, güneş sistemimizdeki hemen hemen tüm diğer gezegenlerin atmosferlerinde de meydana gelir ve ötegezegen atmosferlerinde de olacağı tahmin ediliyordu. Ama şimdiye kadar hiç gözlemlenmemişlerdi.

Ağustos ayında, Satürn kadar büyük ve Jüpiter’den daha geniş 900°C’lik bir gaz topu olan dış gezegen WASP-39b’nin JWST gözlemleri, bir dış gezegen atmosferinde karbondioksit için ilk kanıtı buldu. Ancak gökbilimciler, gezegenin ışığının imzasında, bilinmeyen bir elementin veya molekülün, gezegenin atmosferinden geçerken ev sahibi yıldızın ışığını emdiğini düşündüren garip bir çıkıntı da tespit ettiler.

Şimdi, Katy Chubb İngiltere’deki St Andrews Üniversitesi’nde ve meslektaşları, JWST’deki dört kızılötesi cihazdan alınan WASP-39b ışığına ilişkin verileri analiz ettiler. Chubb, “Dört farklı enstrümanın kapsadığı geniş dalga boyu aralığı, bu atmosferin olabildiğince eksiksiz bir resmini oluşturmamıza gerçekten izin veriyor” diyor.

Ekip alt gruplara ayrıldı ve JWST’den gelen sinyali taklit etmek için bir dizi atmosferik model kullandı. Ekip üyesi, yalnızca kükürt içeren kimyasal reaksiyonları içeren modellerin verileri yeniden üretebildiğini ve bu da çarpmanın atmosferik kükürt dioksitten kaynaklandığını öne sürdüğünü söylüyor. Eric Hébrard İngiltere’deki Exeter Üniversitesi’nde. “Çok şaşırdık çünkü her birimiz bağımsız olarak kükürt kimyasını uygular uygulamaz hemen yerine oturdu.”

Kükürt dioksit seviyeleri, gezegen yalnızca yıldız sistemi oluştuğunda oluşan malzemeden yapılmışsa olması gerekenden çok daha yüksekti. Chubb’a göre tek açıklama, gezegenin yıldızı WASP-39’dan gelen ışığın, gezegenin atmosferinde kükürt dioksit üretmek için bir dizi kimyasal reaksiyona neden olmuş olmasıdır.

“JWST döneminden önce derin atmosferde bu tür süreçleri araştıramadık” diyor. Nikku Madhusudhan Araştırmaya dahil olmayan Cambridge Üniversitesi’nde. “Sonuçlar, ötegezegen spektroskopisi için JWST yeteneğinin mükemmel bir göstergesidir.”

WASP-39b’deki fotokimyasal reaksiyonları belirlemek, gezegenin yıldızından daha uzakta mı oluştuğunu ve yıldız sistemi boyunca malzeme toplayarak içeriye doğru mu hareket ettiğini veya mevcut konumunda oluşup orada malzeme biriktirip biriktirmediğini de belirlemeye yardımcı olabilir. Oksijenin karbona oranıyla ilgili ilk gözlemler, onun yıldızından çok uzakta oluştuğunu gösteriyor, ancak önce daha kesin verilere ihtiyaç duyulacak, diyor Chubb.

Hébrard, bulgunun Dünya’daki ozon gibi fotokimyasal süreçler tarafından üretilen daha fazla bileşiği gözlemlemek için de iyiye işaret olduğunu söylüyor. “Olsa bile [WASP-39b] Dünya’da sahip olduğumuzdan çok farklı – sıcak, hidrojen hakim, orada yaşamak istemezsiniz – bir fotokimyasal ürünün ilk tespitine sahip olmak ileriye dönük bir yol.”

Nihayetinde, bu tür tespitler JWST’nin en önemli görev hedeflerinden birine yardımcı olabilir: yaşamı barındırabilecek bir dış gezegenin işaretlerini aramak. Hébrard, “Biyo-imza sorunlarına yanıt verebilmek için çok daha fazlasını ele almamız gerekiyor, ancak bu yoldaki ilk adım,” diyor.

Referans: arxiv.org/abs/2211.10490 & arxiv.org/abs/2211.10489

Her Cuma, galakside ve ötesinde bir yolculuk için ücretsiz Launchpad bültenimize kaydolun

Bu konularda daha fazlası:



Kaynak : https://www.newscientist.com/article/2348204-jwst-has-spotted-chemical-reactions-in-an-exoplanets-atmosphere/?utm_campaign=RSS%7CNSNS&utm_source=NSNS&utm_medium=RSS&utm_content=home

Yorum yapın

SMM Panel PDF Kitap indir