Наука об экзопланетах: Джеймс Уэбб открывает новую эру  

Первое обнаружение углекислого газа в атмосфере планета за пределами Солнечной системы первое изображение экзопланету by JWST, первое изображение экзопланету когда-либо сделанное в глубоком инфракрасном диапазоне, первое обнаружение силикатных облаков в атмосфере спутника планетарной массы… Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) открывает новую эру в изучении экзопланет. 

Изучение экзопланеты (т.е. планеты вне Солнечной системы) в звездных системах Число звезд: в галактиках (в том числе и в нашей родная галактика Млечный Путь) держите ключ к поиску обитаемых земных планеты с окружающей средой и условиями, способствующими поддержанию жизни. Экзопланеты являются очагами поиска признаков внеземной жизни. Несколько десятилетий размышлений после парадокса Ферми (1950) и уравнения Дрейка (1961), экзопланету наука, кажется, сейчас набирает обороты. Более 5000 экзопланеты в том числе в галактиках за пределами нашего дома галактика, уже обнаружены, и их список растет.  

JWST, которая недавно вступила в строй в качестве космической инфракрасной обсерватории, введенной в эксплуатацию на расстоянии 1 миллиона миль от Земли, в значительной степени преодолевает ограничения фотометрических измерений оптических телескопов и, похоже, открывает новую эру в изучении экзопланеты и впоследствии к поискам обитаемых планеты в домашняя галактика и за его пределами.  

Об одном из таких недавних событий сообщается в препринте на 24^th Август 2022 г. - первое окончательное обнаружение диоксида углерода ( CO₂) в атмосфере экзопланету. WASP-39b — горячий газовый гигант. Предыдущие исследования с использованием оптических телескопов показали наличие CO.₂ но наблюдения трансмиссионной спектроскопии, полученные с JWST подтвержденное присутствие CO₂ в атмосфере этого экзопланету¹, Потому что это экзопланету является горячим газовым гигантом, наличие CO₂ предполагает образование первичной атмосферы за счет обогащения металлами, т. е. увеличивается доля элементов тяжелее водорода и гелия. В дополнение к СО₂, атмосфера этого экзопланету также должна содержать воду, CO и H₂S. Наличие CO₂ во вторичной атмосфере земного шара экзопланету также имеет значение, хотя в случае WASP-39b это не так.  

Первое окончательное обнаружение CO₂ Вскоре последовал отчет (31^st август 2022 г.) первых изображений экзопланету взятый JWST, и первое изображение экзопланету когда-либо снятые на длине волны глубокого инфракрасного диапазона более 5 мкм. Это было сделано с помощью коронографических наблюдений за экзопланету, HIP 65426 b, с использованием JWSTКамера ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam) и прибор среднего инфракрасного диапазона (MIRI). Изображения экзопланету HIP 65426 b довольно острые, что подтверждает, что JWST может напрямую отображать экзопланеты более подробно для лучшего понимания далеких планетных систем.².  

Еще об одной разработке сообщили 1^st Сентябрь 2022 года — это самый высокий на сегодняшний день спектр точности воспроизведения планетарный-массовый объект, VHS 1256 b, который наблюдался с помощью JWST Режимы NIRSpec IFU и MIRI MRS. В спектре наблюдались вода, метан, окись углерода, диоксид углерода, натрий и калий. Кроме того, исследовательская группа непосредственно обнаружила силикатные облака в атмосфере VHS 1256 b, что является первым подобным обнаружением для планетарный-массовый компаньон³. 

Инструменты, использованные в этих исследованиях, любезно предоставлены JWST, откройте дверь для новых открытий об экзопланетах у себя дома галактика и за его пределами.

Ссылки:  

1. Ранний выпуск сообщества JWST Transiting Exoplanet Наука Команду и др. 2022. Идентификация углекислого газа в атмосфере экзопланеты. Подано 24 августа 2022 г. Препринт на arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2208.11692  

2. Картер, Алабама и др.. 2022. Научная программа раннего выпуска JWST для прямых наблюдений за экзопланетными системами I: высококонтрастное изображение экзопланеты HIP 65426 b в диапазоне 2–16 мкм. Препринт на arXiv. Подано 31 августа 2022 г. DOI: https://arxiv.org/abs/2208.14990  

3. Майлз, BE и другие 2022. Научная программа раннего выпуска JWST для прямых наблюдений за экзопланетными системами II: спектр от 1 до 20 микрон спутника планетарной массы VHS 1256-1257 b. Препринт на axRiv. Подано 1 сентября 2022 г. DOI: https://arxiv.org/abs/2209.00620