جيمس ويب يكتشف ثاني أكسيد الكربون على كوكب خارجي

جيمس ويب يكتشف ثاني أكسيد الكربون على كوكب خارجي
يعثر جيمس ويب على ثاني أكسيد الكربون على كوكب خارج المجموعة الشمسية - يوضح هذا الرسم التوضيحي الشكل الذي قد يبدو عليه الكواكب الخارجية WASP-39 b بناءً على الفهم الحالي للكوكب. WASP-39 b هو عملاق غازي ساخن ومنتفخ كتلته 0.28 مرة كوكب المشتري (0.94 زحل) وقطره 1.3 مرة من كوكب المشتري. <... ائتمانات: NASA، ESA، CSA، Joseph Olmsted (STScI)

مع أول اكتشاف نهائي لثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي الكوكبي خارج نظامنا الشمسي ، يبشر Webb بعصر جديد من أبحاث الكواكب الخارجية.
وفقًا لتلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا ، فإن الغلاف الجوي لكوكب خارج نظامنا الشمسي لديه أول دليل قاطع على وجود ثاني أكسيد الكربون في غلافه الجوي. تلقي هذه الملاحظة لكوكب غازي عملاق يدور حول نجم شبيه بالشمس على بعد 700 سنة ضوئية من الأرض الضوء على تكوينه وتطوره. هذا الاكتشاف ، الذي تم قبوله للنشر في Nature ، يقدم دليلاً على أن Webb قد يكون يومًا ما قادرًا على اكتشاف وقياس ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي الرقيق للكواكب الصخرية الأصغر.

WASP-39 b هو عملاق غازي ساخن يبلغ قطره 1,3 مرة قطر كوكب المشتري وكتلة حوالي ربع كوكب المشتري (تقريبًا مثل زحل). تساهم درجة حرارته المرتفعة في بعض الانتفاخ الشديد (حوالي 1.600 درجة فهرنهايت أو 900 درجة مئوية).

على عكس عمالقة الغاز الأكثر برودة والأكثر إحكاما في نظامنا الشمسي ، فإن WASP-39 b قريب جدًا من مدار نجمه ، فقط حوالي ثُمن المسافة بين الشمس وعطارد. تقوم بعمل لفة واحدة في ما يزيد قليلاً عن أربعة أيام على الأرض.

أعلن في عام 2011 عن مروره أمام نجمه المضيف ، مما تسبب في تعتيم متواضع ودوري لسطوع النجم الذي أدى إلى اكتشاف الكوكب.

وفقًا للعمل السابق من التلسكوبات مثل تلسكوبات ناسا الفضائية هابل وسبيتزر ، يحتوي الغلاف الجوي للكوكب على بخار الماء والصوديوم والبوتاسيوم. تم الآن تأكيد وجود ثاني أكسيد الكربون على هذا الكوكب ، بفضل حساسية Webb التي لا مثيل لها للأشعة تحت الحمراء.

يمكن للباحثين الاستفادة من الكواكب العابرة مثل WASP-39 b ، التي رأينا مداراتها من الحافة وليس من الأعلى ، لدراسة الغلاف الجوي للكواكب.

يحجب الكوكب بعض ضوء النجوم جزئيًا أثناء العبور (مما يتسبب في التعتيم الكلي) ، وينتقل البعض الآخر عبر الغلاف الجوي للكوكب.

نظرًا لأن الغازات المختلفة تمتص مجموعات ألوان مختلفة ، يمكن للباحثين تحديد التركيب الدقيق للغلاف الجوي عن طريق تحليل التغييرات الصغيرة جدًا في سطوع الضوء المرسل عبر طيف الطول الموجي.

WASP-39 b هو هدف جيد للتحليل الطيفي للإرسال بسبب الغلاف الجوي المتضخم والانتقالات المنتظمة.

أول كشف دقيق لثاني أكسيد الكربون

بالنسبة إلى ملاحظات WASP-39 b ، استخدم فريق البحث مطياف Webb القريب من الأشعة تحت الحمراء (NIRSpec). يتم تقديم أول دليل قاطع ومتعمق على وجود ثاني أكسيد الكربون على الإطلاق على كوكب خارج المجموعة الشمسية من خلال ذروة صغيرة تتراوح بين 4,1 و 4,6 ميكرون في الطيف الناتج من الغلاف الجوي لكوكب خارج المجموعة الشمسية.

قال زافار رستمكولوف ، طالب دكتوراه في جامعة جونز هوبكنز وعضو في فريق علوم الإصدار المبكر لمجتمع JWST Transit Exoplanet Community الذي أجرى هذا التحليل ، "بمجرد ظهور البيانات على شاشتي ، استحوذت على ميزة ثاني أكسيد الكربون الهائلة. "كان عبور عتبة مهمة جدًا في أبحاث الكواكب الخارجية مناسبة خاصة.

لم يسجل مرصد من قبل مثل هذه التغييرات الصغيرة في سطوع العديد من الألوان المختلفة في طيف إرسال خارج المجموعة الشمسية بين 3 و 5.5 ميكرون من الأطوال الموجية. يعد الوصول إلى هذا الجزء من الطيف أمرًا ضروريًا لتحديد وفرة الغازات مثل الماء والميثان وثاني أكسيد الكربون التي يُعتقد أنها موجودة في أنواع مختلفة من الكواكب الخارجية.

تقود البحث ناتالي باتالها من جامعة كاليفورنيا ، سانتا كروز. وقال: "إن اكتشاف مثل هذه الإشارة الواضحة لثاني أكسيد الكربون في WASP-39 b يبشر بالخير لتحديد الغلاف الجوي على الكواكب الأصغر حجمًا على الأرض".

يعد فهم الغلاف الجوي للكوكب أمرًا مهمًا للغاية لأنه يحتوي على معلومات حول تكوين وتطور الكوكب. وفقًا لمايك لاين من جامعة ولاية أريزونا ، عضو آخر في فريق البحث ، فإن "جزيئات ثاني أكسيد الكربون هي أدوات تعقب حساسة لقصة تشكل الكوكب". من خلال فحص هذه الميزة لثاني أكسيد الكربون ، يمكننا معرفة مقدار المواد الصلبة وكمية المواد الغازية المستخدمة في بناء هذا الكوكب الغازي العملاق.

سيأخذ JWST هذا القياس لعدد من الكواكب على مدار العقد المقبل ، مما يلقي الضوء على خصائص تكوين الكواكب وخصائص نظامنا الشمسي.

علم الإطلاق المبكر

تعد ملاحظة موشور NIRSpec لـ WASP-39 b مجرد جزء صغير من مسح أكبر يتضمن ملاحظات لكوكبين عابرين إضافيين ودراسات للكوكب باستخدام العديد من معدات Webb.

تم إنشاء الاستعلام ، وهو أحد مكونات مبادرة النشر المبكر للعلوم ، بهدف إعطاء بيانات Webb لمجتمع أبحاث الكواكب الخارجية في أقرب وقت ممكن.

وفقًا للباحث المشارك Vivien Parmentier من جامعة أكسفورد ، "الهدف هو إجراء تقييم سريع لنتائج Early Release Science وإنشاء أدوات مفتوحة المصدر ليستخدمها المجتمع العلمي."

هذا يسمح بالمساهمات من جميع أنحاء العالم ويضمن أن العقد القادم من الملاحظات سينتج أكبر قدر ممكن من العلم.

قالت ناتاشا باتالها ، المؤلفة المشاركة في البحث ، من مركز أبحاث أميس التابع لناسا: "إرشادات العلوم المفتوحة التابعة لوكالة ناسا مضمنة في دراستنا لعلوم النشر المبكر وتشجع على اتباع نهج علمي شامل وشفاف وتعاوني".

أفضل مرصد فضائي علمي في العالم هو تلسكوب جيمس ويب الفضائي. سيستكشف Webb الهندسة المعمارية الغامضة للكون وأصوله ودورنا فيه ، بالإضافة إلى النظر إلى ما وراء نظامنا الشمسي إلى الكواكب البعيدة التي تدور حول نجوم أخرى.

تدير ناسا مشروعًا متعدد الجنسيات يسمى Webb بالاشتراك مع وكالة الفضاء الكندية ووكالة الفضاء الأوروبية.

مصدر: https://www.jpl.nasa.gov/news

Günceleme: 26/08/2022 14:29

إعلانات مماثلة

كن أول من يعلق

Yorumunuz