Teleskop Webb bada różnice atmosferyczne egzoplanety WASP-39 b o stałym czasie dnia

WarsawNaukowcy korzystający z Teleskopu Kosmicznego Jamesa Webba NASA potwierdzili istotne przewidywania dotyczące dużej planety o nazwie WASP-39 b. Ta planeta jest 1,3 razy szersza od Jowisza, ale ma masę podobną do Saturna. Krąży wokół gwiazdy oddalonej o około 700 lat świetlnych i zawsze zwraca jedną stronę do gwiazdy, podczas gdy druga pozostaje w cieniu.

Astronomowie wykorzystali spektrograf bliskiej podczerwieni (NIRSpec) teleskopu Webb i odkryli, że pomiędzy poranną a wieczorną stroną planety występuje znacząca różnica temperatur. Temperatury są następujące:

• Po stronie poranka temperatura wynosi 1 150 stopni Fahrenheita (600 stopni Celsjusza)
• Po stronie wieczoru temperatura sięga 1 450 stopni Fahrenheita (800 stopni Celsjusza)

Strona wieczorna jest o około 300 stopni Fahrenheita cieplejsza. Badacze zauważyli również, że prawdopodobnie po stronie porannej jest więcej chmur.

Astronomowie badali egzoplanetę WASP-39 b za pomocą widma transmisyjnego w zakresie od 2 do 5 mikrometrów. Skupili się na obszarze, gdzie spotykają się dzienna i nocna strona planety. Porównując światło gwiazdy przechodzące przez atmosferę planety, gdy znajduje się ona przed gwiazdą, z tym obok gwiazdy, zdobyli informacje na temat temperatury, składu atmosferycznego oraz innych właściwości planety.

Wcześniejsze badania atmosfery egzoplanety WASP-39 b przeprowadzone przez Webba wykazały obecność dwutlenku węgla, dwutlenku siarki, pary wodnej i sodu. Dane te ukazały mieszankę warunków z obszaru przejściowego między dniem a nocą. Obecnie naukowcy podzielili tę granicę na dwóch części, poranną i wieczorną, aby móc przeprowadzić szczegółową analizę.

Zobacz również:

Dzisiaj · 22:14

Klimat wpływa na ewolucję i przetrwanie gatunków

Strona wieczorna jest znacznie cieplejsza niż się spodziewano. „Zdolność teleskopu Webb do wykrywania światła bliskiej podczerwieni oraz stabilne czujniki pozwoliły nam zauważyć tę niewielką różnicę temperatur," wyjaśnił Espinoza. „Nawet minimalne ruchy instrumentu mogły wpłynąć na naszą zdolność do dostrzeżenia tego, ale precyzja Webb'a to umożliwiła.”

Naukowcy zbadali dane w celu zrozumienia atmosfery i wzorców chmur na tej planecie. Odkryli, że ruch gazu jest główną przyczyną różnic temperaturowych. Na tej planecie gorący gaz przemieszcza się z dziennej strony na nocną dzięki silnym wiatrom wzdłuż równika. Te wiatry sprawiają, że rano jest chłodniej, a wieczorem cieplej.

Naukowcy zastosowali skomplikowane modele podobne do modeli pogodowych Ziemi, aby zbadać wiatry na planecie WASP-39 b. Odkryli, że wiatry przemieszczają się z nocnej strony planety na stronę poranną, potem na wieczorną i z powrotem na nocną. Ten wzorzec powoduje, że po stronie porannej znajduje się chłodniejsze powietrze, a po stronie wieczornej gorętsze, co tworzy dużą różnicę temperatur. Prędkość wiatrów na WASP-39 b może sięgać tysięcy mil na godzinę.

Wyniki zostały opublikowane w czasopiśmie Nature. Zespół planuje zastosować tę samą metodę do badania innych planet przypominających gorące Jowisze, korzystając z Programu Obserwatorów Generalnych Cyklu 2 Webb, numer 3969. Dane do tego badania zebrano w ramach Programu Wczesnych Nauk 1366, który rozpoczął się, gdy teleskop Webb zaczął regularnie działać w 2022 roku. Badanie to pokazuje możliwości Webba i otwiera nowe możliwości badania egzoplanet.