Das James-Webb-Teleskop der NASA erfasst den ersten Nachweis von Kohlendioxid auf einem Exoplaneten WASP-39b
„CO2-Moleküle sind sensible Bruchstücke der Geschichte der Planetenentstehung“, sagte Mike Lane, außerordentlicher Professor an der School of Earth and Space Exploration an der Arizona State University, in der Pressemitteilung. Lane ist Mitglied des Early Release Science Team Transiting Exoplanets von JWST, das die Untersuchung durchführte.
Das Team detektierte Kohlendioxid mit dem Nahinfrarot-Spektrometer des Teleskops – einem von Webbs vier wissenschaftlichen Instrumenten – um die Atmosphäre von WASP-39b zu beobachten. Ihre Forschung ist Teil des Early Science Publishing Program, einer Initiative, die darauf abzielt, der Exoplaneten-Forschungsgemeinschaft so schnell wie möglich Daten vom Teleskop zur Verfügung zu stellen, um weitere wissenschaftliche Studien und Entdeckungen zu leiten.
Diese neueste Entdeckung wurde zur Veröffentlichung in der Zeitschrift Nature angenommen.
„Indem wir diesen Kohlendioxidvorteil messen, können wir die Menge an Feststoff im Vergleich zu der Menge an gasförmigem Material quantifizieren, die zur Herstellung dieses Gasriesenplaneten verwendet wird“, fügte Lane hinzu. „In den nächsten zehn Jahren wird JWST diese Messung an einer Vielzahl von Planeten durchführen und Einblicke in die Details der Entstehung von Planeten und die Einzigartigkeit unseres Sonnensystems geben.“
Eine neue Ära in der Exoplanetenforschung
In dem von der Atmosphäre des Planeten aufgenommenen Spektrum sahen die Forscher einen kleinen Hügel zwischen 4,1 und 4,6 Mikrometer – „ein deutliches Signal für Kohlendioxid“, sagte Teamleiterin Natalie Batalha, Professorin für Astronomie und Astrophysik an der University of California, Santa Fe . Cruz, in der Fassung. (Ein Mikrometer ist eine Längeneinheit, die einem Millionstel Meter entspricht).
sagte Teammitglied Monza Alam, Postdoctoral Fellow im Earth and Planetary Laboratory am Carnegie Endowment for Science. „Wir können diese winzigen Unterschiede in der Planetengröße analysieren, um die chemische Zusammensetzung der Atmosphäre aufzudecken.“
Das Erreichen dieses Teils des Lichtspektrums – was das Webb-Teleskop ermöglicht – ist laut NASA unerlässlich, um die Fülle von Gasen wie Methan und Wasser sowie Kohlendioxid zu messen, von dem angenommen wird, dass es auf vielen Exoplaneten vorhanden ist. Da einzelne Gase unterschiedliche Farbkombinationen absorbieren, können Forscher laut NASA „kleine Unterschiede in der Helligkeit von Licht untersuchen, das über ein Spektrum von Wellenlängen übertragen wird, um genau zu bestimmen, woraus die Atmosphäre besteht“.
Zuvor haben die Hubble- und Spitzer-Teleskope der NASA Wasserdampf, Natrium und Kalium in der Atmosphäre des Planeten entdeckt. „Frühere Beobachtungen dieses Planeten mit Hubble und Spitzer haben uns verlockende Hinweise gegeben, dass Kohlendioxid vorhanden sein könnte“, sagte Batalha. „Die Daten von JWST zeigten einen klaren und unverkennbaren Vorteil von CO2, der so stark ausgeprägt war, dass er uns förmlich angeschrien hat.“
„Sobald die Daten auf meinem Bildschirm erschienen, war der massive CO2-Vorteil weg“, sagte Teammitglied Zafar Rostamkulov, ein Doktorand am Department of Earth and Planetary Sciences der Johns Hopkins University, in einer Pressemitteilung. Veröffentlichung. „Es war ein besonderer Moment, eine wichtige Schwelle in der Exoplanetenwissenschaft zu überschreiten“, fügte er hinzu.
WASP-39b wurde 2011 entdeckt und hat etwa die gleiche Masse wie Saturn und etwa ein Viertel der Masse von Jupiter, während sein Durchmesser das 1,3-fache des Jupiters beträgt. Da der Exoplanet in der Nähe seines Sterns umkreist, vollendet er einen Umlauf in etwas mehr als vier Erdentagen.
