Навука аб экзапланетах: Джэймс Уэб адкрывае новую эру  

Першае выяўленне вуглякіслага газу ў атмасферы а планета за межамі Сонечнай сістэмы, першая выява ан экзапланета by JWST, першая выява ан экзапланета калі-небудзь зробленыя ў глыбокім інфрачырвоным выпраменьванні, першае выяўленне сілікатных аблокаў у атмасферы спадарожніка планетарнай масы... Касмічны тэлескоп Джэймса Уэба (JWST) адкрывае новую эру ў вывучэнні экзапланет. 

Вывучэнне з экзопланеты (г. зн. планеты за межамі Сонечнай сістэмы) у зорных сістэмах Лік зорак: у галактыках (у тым ліку і ў нашай хатняя галактыка Млечная Шлях) трымае ключ да пошукаў жылой зямлі, падобнай на зямлю планеты з асяроддзем і ўмовамі, спрыяльнымі для падтрымання жыцця. Экзапланеты з'яўляюцца цэнтрам пошуку прыкмет пазаземнага жыцця. Некалькі дзесяцігоддзяў разважанняў пасля парадокса Фермі (1950) і ўраўнення Дрэйка (1961), экзапланета навука, здаецца, зараз набірае моц. Больш за 5000 экзопланеты у тым ліку ў галактыках за межамі нашага дома галактыка, ужо выяўлены, і спіс расце.  

JWST, якая нядаўна пачала дзейнічаць як касмічная інфрачырвоная абсерваторыя, уведзеная ў эксплуатацыю на адлегласці 1 мільёна міль ад Зямлі, у значнай ступені пераадольвае абмежаванні фотаметрычных вымярэнняў аптычных тэлескопаў і, здаецца, адкрывае новую эру ў вывучэнні экзопланеты і пасля ў пошуках жылля планеты ў хатняя галактыка і за яго межамі.  

Аб адной з такіх нядаўніх распрацовак паведамляецца ў прэпрынце 24^th У жніўні 2022 г. адбылося першае канчатковае выяўленне вуглякіслага газу (CO₂) у атмасферы ан экзапланета. WASP-39b - гарачы газавы гігант. Папярэднія даследаванні з выкарыстаннем аптычных тэлескопаў паказалі наяўнасць CO₂ але назіранні прапускаючай спектраскапіі, атрыманыя з JWST пацверджана наяўнасць CO₂ у атмасферы гэтага экзапланета¹. Таму што гэта экзапланета — гарачы газавы гігант, наяўнасць CO₂ мяркуе ўтварэнне першаснай атмасферы шляхам ўзбагачэння металамі, г. зн. павялічваецца доля элементаў, цяжэйшых за вадарод і гелій. У дадатак да CO₂, атмасфера гэтага экзапланета таксама павінна быць вада, CO і H₂С. Наяўнасць СА₂ у другаснай атмасферы зямнога экзапланета таксама істотна, хоць гэта не так з WASP-39b.  

Першае канчатковае выяўленне CO₂ хутка рушыў услед даклад (31^st Жнівень 2022 г.) першых здымкаў ан экзапланета прынята JWST, і першая выява ан экзапланета калі-небудзь зробленыя ў глыбокім інфрачырвоным выпраменьванні з даўжынёй хвалі больш за 5 мкм. Гэта было зроблена з дапамогай каранаграфічных назіранняў экзапланета, ХІП 65426 б, выкарыс JWSTКамера блізкага інфрачырвонага дыяпазону (NIRCam) і інструмент сярэдняга інфрачырвонага дыяпазону (MIRI). Выявы экзапланета HIP 65426 b даволі востры, што пацвярджае гэта JWST можа непасрэдна адлюстроўваць экзапланеты больш падрабязна для лепшага разумення далёкіх планетных сістэм².  

Яшчэ адна падзея, пра якую паведамлялася 1^st Верасень 2022 г. - самы высокі спектр дакладнасці на сённяшні дзень планетарны-масавы аб'ект, VHS 1256 b які назіраўся с JWST Рэжымы NIRSpec IFU і MIRI MRS. У спектры назіраліся вада, метан, угарны газ, вуглякіслы газ, натрый і калій. Акрамя таго, даследчая група непасрэдна выявіла сілікатныя воблакі ў атмасферы VHS 1256 b, што з'яўляецца першым падобным выяўленнем для планетарны-масавы спадарожнік³. 

Інструменты, якія выкарыстоўваюцца ў гэтых даследаваннях, ветліва JWST, адкрыць дзверы для новых адкрыццяў пра экзапланеты ў доме галактыка і за яго межамі.

*** 

Спасылкі:  

1. Ранні выпуск супольнасці JWST Transiting Exoplanet навука каманда і інш 2022. Ідэнтыфікацыя вуглякіслага газу ў атмасферы экзапланеты. Апублікавана 24 жніўня 2022 г. Перадпрынт у arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2208.11692  

2. Картэр, А.Л і інш. 2022. Навуковая праграма ранняга выпуску JWST для прамых назіранняў экзапланетных сістэм I: высокакантрастнае адлюстраванне экзапланеты HIP 65426 b з 2-16 мкм. Прэпрынт у arXiv. Прадстаўлена 31 жніўня 2022 г. DOI: https://arxiv.org/abs/2208.14990  

3. Майлз, Б.Э і іншыя 2022. Навуковая праграма ранняга выпуску JWST для прамых назіранняў экзапланетных сістэм II: спектр ад 1 да 20 мікрон спадарожніка планетарнай масы VHS 1256-1257 b. Прэпрынт у axRiv. Прадстаўлена 1 верасня 2022 г. DOI: https://arxiv.org/abs/2209.00620  

***