Eksoplaneetwetenskap: James Webb begin 'n nuwe era  

Die eerste opsporing van koolstofdioksied in die atmosfeer van a vliegtuig buite die sonnestelsel, die eerste beeld van 'n exoplanet by JWST, die eerste beeld van 'n exoplanet ooit geneem teen diep infrarooi golflengte, die eerste bespeuring van silikaatwolke in die atmosfeer van planetêre massa metgesel …., die James Webb-ruimteteleskoop (JWST) lui 'n nuwe era in in die studie van eksoplanete. 

Studie van eksoplanete (dws planete buite die sonnestelsel) in die sterrestelsels van sterre in sterrestelsels (insluitend in ons tuissterrestelsel Milky Way) hou die sleutel tot die soeke na bewoonbare aarde-agtig planete met omgewing en toestande wat bevorderlik is om lewe te ondersteun. eksoplanete is die fokuspunte in die soeke na handtekeninge van buiteaardse lewe. Verskeie dekades van denke na aanleiding van Fermi se paradoks (1950) en Drake se vergelyking (1961), exoplanet wetenskap blyk nou veld te wen. Meer as 5000 eksoplanete insluitend in sterrestelsels buite ons huis sterrestelsel, is reeds opgespoor en die lys groei.  

JWST, wat onlangs in werking getree het as 'n spasie-gebaseerde Infrarooi Sterrewag wat op 'n afstand van 1 miljoen myl van die Aarde in gebruik geneem is, is besig om fotometriese metingsbeperkings van optiese teleskope op 'n groot manier te oorkom en dit lyk of dit 'n nuwe era in die studie van eksoplanete en daarna op soek na bewoonbaar planete in die tuissterrestelsel en verder.  

Een so 'n onlangse ontwikkeling is op 24 in voordruk gerapporteer^th Augustus 2022 is die eerste definitiewe opsporing van koolstofdioksied (CO₂) in die atmosfeer van 'n exoplanet. WASP-39b is 'n warmgasreus. Vorige studies wat optiese teleskope gebruik het, het die teenwoordigheid van CO aangedui₂ maar transmissiespektroskopie waarnemings verkry met JWST bevestig teenwoordigheid van CO₂ in die atmosfeer hiervan exoplanet¹. Want hierdie exoplanet is 'n warmgasreus, teenwoordigheid van CO₂ dui op die vorming van primêre atmosfeer deur metaalverryking, dws proporsie elemente swaarder as waterstof en helium neem toe. Benewens CO₂, die atmosfeer hiervan exoplanet moet ook water, CO en H hê₂S. Teenwoordigheid van CO₂ in die sekondêre atmosfeer van 'n aardse exoplanet is ook betekenisvol, alhoewel dit nie die geval is met WASP-39b nie.  

Die eerste definitiewe opsporing van CO₂ is vinnig opgevolg deur die verslag (op 31^st Augustus 2022) van die eerste beelde van 'n exoplanet geneem deur JWST, en die eerste beeld van 'n exoplanet ooit geneem teen diep infrarooi golflengte meer as 5 μm. Dit is gedoen deur koronagrafiese waarnemings van die exoplanet, HIP 65426 b, met behulp van JWSTse naby-infrarooi kamera (NIRCam) en die mid-infrarooi instrument (MIRI). Die beelde van die exoplanet HIP 65426 b is redelik skerp wat dit bevestig JWST kan eksoplanete direk in groter detail afbeeld vir beter begrip van die ver planetêre stelsels².  

Nog 'n verwikkeling berig op 1^st September 2022 is die hoogste getrouheidspektrum tot nog toe van 'n Planetêre-massa voorwerp, VHS 1256 b wat waargeneem is met JWST's NIRSpec IFU- en MIRI MRS-modusse. Water, metaan, koolstofmonoksied, koolstofdioksied, natrium en kalium is in die spektrum waargeneem. Verder het die navorsingspan silikaatwolke direk in die atmosfeer van VHS 1256 b opgespoor, wat die eerste so 'n opsporing vir 'n Planetêre-massa metgesel³. 

Die gereedskap wat in hierdie studies gebruik word, met vergunning JWST, oop deur vir nuwe ontdekkings oor eksoplanete in die huis sterrestelsel en verder.

*** 

Verwysings:  

1. Die JWST Transiting Exoplanet Community Early Release Wetenskap Span et al 2022. Identifikasie van koolstofdioksied in 'n eksoplaneetatmosfeer. Ingedien op 24 Aug 2022. Voordruk by arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2208.11692  

2. Carter, AL et al. 2022. Die JWST-wetenskapprogram vir vroeë vrystelling vir direkte waarnemings van eksoplanetêre stelsels I: Hoëkontrasbeelding van die eksoplaneet HIP 65426 b vanaf 2-16 μm. Voordruk by arXiv. Ingedien op 31 Aug 2022. DOI: https://arxiv.org/abs/2208.14990  

3. Miles, BE et al. 2022. Die JWST-wetenskapprogram vir vroeë vrystelling vir direkte waarnemings van eksoplanetêre stelsels II: 'n 1 tot 20 mikron-spektrum van die planetêre-massa-metgesel VHS 1256-1257 b. Voordruk by axRiv. Ingedien op 1 September 2022. DOI: https://arxiv.org/abs/2209.00620  

***