In nur wenigen Beobachtungsstunden entdeckte das Weltraumteleskop eine dynamische Atmosphäre auf einem Planeten, der 40 Lichtjahre von der Erde entfernt ist.
Silikatwolkenstrukturen in der Atmosphäre eines fernen Planeten wurden von Wissenschaftlern mit dem James-Webb-Weltraumteleskop der NASA entdeckt. Die Atmosphäre steigt ständig an, vermischt und fließt während des 22-Stunden-Tages, drückt kältere Materie nach unten und zieht wärmere Materie nach oben. Es ist das bisher variabelste planetare Masseobjekt, da die begleitenden Helligkeitsänderungen so abrupt sind.
Unter Verwendung von Daten von James Webb machten die Forscher auch unglaublich empfindliche Nachweise von Wasser, Methan und Kohlenmonoxid und entdeckten Hinweise auf Kohlendioxid. Das ist die größte Anzahl von Molekülen, die je auf einem Planeten außerhalb unseres Sonnensystems auf einmal entdeckt wurden.
Der Planet mit der Bezeichnung VHS 1256 b umkreist nicht einen, sondern zwei Sterne über einen Zeitraum von 10.000 Jahren und liegt etwa 40 Lichtjahre entfernt. Laut Miles ist VHS 1256 b ein ausgezeichnetes Ziel für Webb, weil es fast viermal so weit von seinem Stern entfernt ist wie Pluto von der Sonne. Dies zeigt, dass das Licht des Planeten nicht durch das Licht seiner Sterne geschwächt wird. In seiner Atmosphäre, wo Silikatwolken verschmolzen sind, steigen die Temperaturen auf 830 Grad Celsius.
Innerhalb dieser Wolken entdeckte Webb Silikatstaubpartikel unterschiedlicher Größe, die in einem Spektrum dargestellt wurden. Die Co-Autorin mit Professorin Beth Biller von der University of Edinburgh in Schottland bemerkte, dass feinere Silikatkörner in der Atmosphäre winzigen Rauchpartikeln ähneln können.
„Größere Körner können eher heißen, kleinen Sandpartikeln ähneln.“
Im Gegensatz zu den massereicheren Braunen Zwergen hat VHS 1256 b eine geringe Schwerkraft, wodurch sich Silikatwolken bilden und höher in seiner Atmosphäre bleiben können, wo Webb sie erkennen kann. Das Alter des Planeten ist ein weiterer Faktor, der zu den turbulenten Himmeln beiträgt. Es ist aus astronomischer Sicht ziemlich neu. Es entstand erst vor 150 Millionen Jahren und wird sich über Milliarden von Jahren weiterentwickeln und abkühlen.
Das Team betrachtet diese Ergebnisse als die ersten „Münzen“, die in einem von Wissenschaftlern als informationsreiches Spektrum bezeichneten Bereich entdeckt wurden. Sie fangen gerade erst an zu erkennen, was drin ist. Laut Miles haben wir Silikate gefunden, aber es bedarf weiterer Forschung, um festzustellen, welche Korngrößen und -formen verschiedenen Wolkentypen entsprechen. Dies ist nur der Anfang einer großen Modellierungsarbeit, die für Webbs komplexe Daten geeignet ist, also ist es nicht das letzte Wort auf diesem Planeten.
Andere Arbeitsteams entdeckten oft nur ein Merkmal auf einmal, obwohl alle Merkmale, die das Team beobachtete, von anderen Observatorien auf anderen Planeten anderswo in der Milchstraße entdeckt wurden.
Laut Co-Autor Andrew Skemer von der University of California in Santa Cruz hat kein anderes Teleskop "so viele Merkmale für ein einzelnes Ziel auf einmal entdeckt". Die dynamischen Wolken- und Wettersysteme der Erde werden durch mehrere Moleküle in einem einzigen Webb-Spektrum sichtbar.
Der Near Infrared Spectrograph (NIRSpec) und das Intermediate Infrared Instrument bei Webb lieferten den Forschern Daten, die als das Spektrum bekannt sind, das sie verwendeten, um zu diesen Schlussfolgerungen zu gelangen.
(MIRI). Anstatt diese Daten mithilfe der Transittechnik oder des Koronographen zu sammeln, konnten die Forscher den Planeten direkt abbilden, da der Planet seine Sterne in ziemlich großer Entfernung umkreist.
In den kommenden Monaten und Jahren wird es mehr über VHS 1256 b zu entdecken geben, wenn dieses Team und andere die hochauflösenden Infrarotdaten von Webb scannen. Biller fuhr fort: „Die Zeit eines sehr kleinen Teleskops hat sich enorm ausgezahlt. „Mit nur wenigen Stunden Beobachtung haben wir unendliches Potenzial für weitere Erkundungen“, schreibt er.
Was könnte in den nächsten Milliarden von Jahren mit diesem Planeten passieren? Da es so weit von seinen Sternen entfernt ist, wird es schließlich abkühlen und der Himmel kann sich von wolkig zu klar ändern.
Als Teil der Early Broadcast Science-Initiative von Webb, die darauf abzielt, die Fähigkeit der wissenschaftlichen Gemeinschaft zu revolutionieren, Planeten und die Scheiben, aus denen sie entstehen, zu identifizieren, entdeckten Forscher VHS 1256 b.
Quelle: jpl.nasa.gov/news
📩 23/03/2023 18:16