Космический телескоп Джеймса Уэбба впервые четко обнаружил углекислый газ в атмосфере экзопланеты. Находка знаменует собой важную веху в достижении цели телескопа по анализу далеких планет, что в конечном итоге может помочь обнаружить признаки внеземной жизни.
Одной из ключевых научных целей космического телескопа Джеймса Уэбба является изучение состава атмосферы экзопланет с надеждой в конечном итоге найти те, на которых может быть жизнь. Основной метод, который телескоп использует для этого, — спектроскопия пропускания.
По сути, каждый элемент будет поглощать и излучать свет с разной длиной волны (или цветом) в разной степени, что приводит к уникальному отпечатку. Телескоп Джеймса Уэбба может обнаруживать эти отпечатки в атмосфере экзопланет, когда они проходят перед своей звездой, и делает это с гораздо большей точностью, чем предыдущие телескопы. Телескоп Джеймса Уэбба впервые продемонстрировал этот процесс в выпуске исходных данных в июле, когда обнаружил сигнатуру воды в атмосфере планеты WASP-96b.
И теперь телескоп Джеймса Уэбба впервые сделал важное обнаружение углекислого газа в атмосфере. Исследуемой планетой является WASP-39b, газовый гигант, расположенный на расстоянии 700 световых лет от нас, который очень близко вращается вокруг своей звезды, совершая один оборот вокруг нее каждые четыре дня. Хотя он имеет массу Сатурна, он больше, чем Юпитер, из-за чрезвычайно высоких температур около 900°C, которые вызывают расширение его атмосферы.
Спектр пропускания WASP-39b включает четкий всплеск на длинах волн от 4,1 до 4,6 микрон, указывающий на углекислый газ. Фото: NASA, ESA, CSA, and L. Hustak (STScI); Science: The JWST Transiting Exoplanet Community Early Release Science Team.
Все эти особенности вместе делают WASP-39b идеальным кандидатом для изучения спектра атмосферы экзопланеты. Используя для этого спектрограф ближнего инфракрасного диапазона (NIRSpec) телескопа Джеймса Уэбба, команда обнаружила четкую выпуклость в спектре между длинами волн 4,1 и 4,6 микрон, что соответствует диапазону, соответствующему углекислому газу.
Эти новые наблюдения телескопа Джеймса Уэбба фиксируют наименьшие различия в яркости цветов между 3 и 5,5 микронами, когда-либо измеренные для экзопланет. Этот диапазон спектра включает не только углекислый газ, но и воду и метан, все из которых могут повлиять на вероятность способности планеты поддерживать жизнь. Хотя WASP-39b вряд ли станет убежищем для жизни из-за того, что она является газовым гигантом, есть надежда, что в следующий раз мощные глаза телескопа Джеймса Уэбба смогут бросить взгляд на скалистые, похожие на Землю миры, такие как близлежащая система TRAPPIST-1 system.
«Обнаружение такого четкого сигнала углекислого газа на WASP-39b служит хорошим предзнаменованием для обнаружения атмосфер на меньших планетах земного размера», — сказала Натали Баталья (Natalie Batalha), ведущий научный сотрудник команды.
Исследование принято к публикации в журнале Nature.
Источник: NASA.
