Eine weitere Entdeckung von James Webb: Die Chemie der Exoplanetenatmosphäre

Eine weitere Entdeckung von James Webb Die Chemie der Atmosphäre des Ottoplaneten
Eine weitere Entdeckung von James Webb Die Chemie der atmosphärischen Atmosphäre - Neue WASP-39b-Beobachtungen, die mit JWST gemacht wurden, zeigen, dass die Atmosphäre des Exoplaneten Elemente wie Natrium, Kalium, Wasser, Kohlendioxid, Kohlenmonoxid und Schwefeldioxid enthält. Die Arbeit dieses Künstlers zeigt auch kürzlich entdeckte Wolkenfragmente, die auf der ganzen Welt verstreut sind. Credits: Harvard University Center for Astrophysics und Smithsonian

Eine weitere Premiere wurde vom James Webb Space Telescope (JWST) durchgeführt: eine umfassende molekulare und chemische Analyse des Himmels eines anderen Planeten.

Der Planet WASP-700 b, der einen etwa 39 Lichtjahre entfernten Stern umkreist, ist als „heißer Saturn“ bekannt, und seine Atmosphäre war der Fokus der hochempfindlichen Ausrüstung des Teleskops. Im Gegensatz zu früheren Ergebnissen von JWST und anderen Weltraumobservatorien wie Hubble und Spitzer, die nur wenige Komponenten der Atmosphäre dieses sengenden Planeten enthüllen, bieten die neuesten Messwerte ein Menü von Atomen, Molekülen und sogar Indikatoren für aktive Chemie und Wolken.

Eine der Forscherinnen, die zu den neuen Erkenntnissen beigetragen haben, ist Mercedes López-Morales, Astronomin am Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics. „Die Klarheit der Signale von einer Reihe verschiedener Moleküle in den Daten ist erstaunlich“, fügt er hinzu.

López-Morales fährt fort: „Wir hatten erwartet, viele dieser Signale zu sehen, aber ich war immer noch fassungslos, als ich die Daten zum ersten Mal sah.

Die neuesten Daten lassen auch erahnen, wie diese Wolken auf den Exoplaneten aus der Nähe aussehen könnten: Anstatt den Planeten gleichmäßig zu bedecken, sind sie fragmentiert.

Die Ergebnisse sind ermutigend im Hinblick auf das Potenzial des JWST, die breite Palette von Studien über Exoplaneten – Planeten um andere Sterne – durchzuführen, die sich die Wissenschaftler erhofft hatten. Dabei können die Atmosphären kleinerer Gesteinsplaneten, etwa im TRAPPIST-1-System, untersucht werden.

Laut der Astronomin Natalie Batalha von der University of California in Santa Cruz, die zu der neuen Forschung beigetragen und bei der Koordinierung geholfen hat, „beobachteten wir den Exoplaneten mit mehreren Instrumenten, die zusammen einen weiten Bereich des Infrarotspektrums und eine Reihe von unzugänglichen chemischen Fingerabdrücken liefern bis zum JWST.“ „Daten wie diese verändern das Spiel.“

Eine Sammlung von fünf kürzlich eingereichten wissenschaftlichen Veröffentlichungen, die auf der Preprint-Website arXiv verfügbar sind, bietet einen vollständigen Bericht über die Entdeckungen. Eine der bahnbrechenden Entdeckungen war die erste Entdeckung von Schwefeldioxid in der Atmosphäre eines Exoplaneten. Dieses Molekül ist das Ergebnis chemischer Prozesse, die durch hochenergetisches Licht des Muttersterns des Planeten ausgelöst werden. Ähnliche Prozesse werden auf der Erde verwendet, um die schützende Ozonschicht in der oberen Atmosphäre zu erzeugen.

Die unerwartete Entdeckung von Schwefeldioxid "zeigt endlich, dass Photochemie die Umgebung von 'heißen Saturns' bestimmt", fügt Diana Powell hinzu, eine NASA-Hubble-Stipendiatin, Astronomin am Center for Astrophysics und ein Schlüsselmitglied des Schwefeldioxid-Entdeckungsteams. Da die Photochemie auch das Klima beeinflusst, hat die Erde mehr mit „heißen Saturns“ gemeinsam als bisher angenommen.

Quelle: phys.org/news/

 

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