James Webb Uzay Teleskobu, dev gezegen atmosferlerinin büyük ölçüde değiştiğini doğruladı

Güneşimizin yörüngesinde dönen gaz devleri net bir model gösteriyor; gezegen ne kadar büyükse, gezegenin atmosferindeki “ağır” elementlerin (hidrojen ve helyum dışındaki herhangi bir şey) yüzdesi o kadar düşük olur. Ancak uluslararası bir gökbilimciler ekibi, galakside, dev gezegenlerin atmosferik bileşimlerinin güneş sistemi eğilimine uymadığını buldu.

NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu’nu (JWST) kullanan araştırmacılar, güneşimize benzer bir yıldızın yörüngesinde dönen “sıcak bir Jüpiter” olan ötegezegen HD149026b’nin atmosferinin, daha ağır elementler olan karbon ve oksijen açısından bilim adamlarının tahmin edebileceğinden çok daha fazla olduğunu keşfettiler. kendi kütlesinde bir gezegen bekliyoruz. Ek olarak, “Smertrios” olarak da bilinen HD149026b’nin tanısal karbon-oksijen oranı güneş sistemimize göre yüksektir.

“Satürn kütleli bir gezegen için yüksek atmosferik metal zenginleştirme” dergisinde yayınlanan bu bulgular Doğa Araştırmacılar, 27 Mart’ta, istatistiksel eğilimleri araştırmak için büyük bir dış gezegen örneği için benzer ölçümler elde etme yolunda önemli bir ilk adım olduğunu söyledi. Ayrıca gezegen oluşumu hakkında bilgi sağlarlar.

Fen Bilimleri Fakültesi Fizik Bilimleri Profesörü ve ortak yazar Jonathan Lunine, “Görünüşe göre her dev gezegen farklı ve JWST sayesinde bu farklılıkları görmeye başlıyoruz” dedi. Çalışmanın. “Bu yazıda, evrendeki en yaygın element olan gazın birincil bileşeni olan hidrojene göre kaç tane molekül olduğunu belirledik. Bu, bize bu gezegenin nasıl oluştuğu hakkında oldukça fazla şey anlatıyor.”

Chicago Üniversitesi’nde astronomi ve astrofizik profesörü ve makalenin baş yazarı Jacob Bean, güneş sistemimizin dev gezegenlerinin hem genel bileşim hem de atmosferik bileşim ve kütle arasında neredeyse mükemmel bir korelasyon sergilediğini söyledi. Güneş dışı gezegenler, genel bileşimlerde çok daha fazla çeşitlilik gösterir, ancak bilim adamları, HD149026b’nin bu analizine kadar atmosferik bileşimlerinin ne kadar değişken olduğunu bilmiyorlardı.

Bean, “Dev güneş dışı gezegenlerin atmosferik bileşimlerinin, güneş sistemi gezegenlerinde çok net olan aynı eğilimi takip etmediğini kesin olarak gösterdik.” Dedi. “Dev güneş dışı gezegenler, geniş genel bileşim çeşitliliğine ek olarak atmosferik bileşimlerde de geniş bir çeşitlilik gösterir.”

Lunine, Smertrios’un kütlesine kıyasla süper zengin olduğunu söyledi. “Bu, Satürn’ün kütlesi, ancak atmosferi, Satürn’de bulduğumuz hidrojen ve helyuma göre 27 kat daha fazla ağır elemente sahip görünüyor.”

Lunine, “metaliklik” olarak adlandırılan bu oranın (metal olmayan birçok element içermesine rağmen), bir gezegeni ana yıldızıyla veya sistemindeki diğer gezegenlerle karşılaştırmak için yararlı olduğunu söyledi. Smertrios, bu özel gezegen sisteminde bilinen tek gezegendir.

Lunine, bir başka önemli ölçümün, bir gezegen sistemindeki orijinal katıların “tarifini” ortaya çıkaran bir gezegenin atmosferindeki karbonun oksijene oranı olduğunu söyledi. Smertrios için, güneş sistemimizden yaklaşık 0,84 daha yüksek. Güneşimizde, her iki oksijen atomu (0.55) için bir karbondan biraz daha fazladır.

Lunine, “Birlikte, bu gözlemler, karbon açısından zengin olan bol miktarda katı içeren bir gezegen oluşturan diskin resmini çiziyor.” Dedi. “HD149026b oluşurken bu malzemeden büyük miktarlarda aldı.”

Bol miktarda karbon yaşam şansı için olumlu görünse de, yüksek karbon oksijen oranı aslında bir gezegende veya gezegen sisteminde daha az su anlamına gelir – bildiğimiz şekliyle yaşam için bir sorun.

Önümüzdeki yıl JWST kullanarak beş dev ötegezegen daha gözlemlemeyi planlayan Lunine, Smertrios’un bu özel çalışma için atmosferik kompozisyonun ilginç bir ilk örneği olduğunu söyledi. Gökbilimcilerin dev gezegenler arasında veya çok sayıda dev gezegen veya karasal gezegen içeren sistemlerde astronomların belgelemeye başladıkları bileşim çeşitliliğine ilişkin herhangi bir model keşfedebilmesi için daha fazla gözlem yapılması gerekiyor.

Bean, “Bu çeşitliliğin kaynağı, gezegen oluşumu anlayışımızda temel bir gizemdir” dedi. “JWST ile güneş dışı gezegenlerin daha fazla atmosferik gözleminin bu çeşitliliği daha iyi ölçeceğini ve var olabilecek daha karmaşık eğilimler üzerinde kısıtlamalar getireceğini umuyoruz.”