James Webb Space Telescope Ungkap Profil Kimia Molekuler Pertama dari Exoplanet WASP 39b Semua yang Perlu Anda Ketahui

James Webb Space Telescope (JWST) NASA telah mencapai prestasi unik lainnya. Teleskop paling kuat di dunia telah mengungkap profil molekuler dan kimia pertama dari sebuah planet ekstrasurya, raksasa gas WASP-39 b. JWST, juga dikenal sebagai Webb, dan Teleskop Luar Angkasa Hubble dan Spitzer sebelumnya telah mengungkapkan komponen terisolasi dari atmosfer dunia yang jauh. Namun, catatan Webb memberikan daftar lengkap atom, molekul, dan bahkan label kimia aktif dan awan.

WASP-39 b adalah “Saturnus panas”

Ketika diamati dari dekat, awan mungkin tampak terpotong daripada satu seragam yang menutupi planet ekstrasurya, kata NASA dalam sebuah pernyataan. Instrumen Webb yang sangat sensitif dilatih di atmosfer WASP-39 b, “Saturnus panas” yang mengorbit sebuah bintang berjarak sekitar 700 tahun cahaya. Saturnus panas adalah planet seukuran Saturnus tetapi dalam orbit yang lebih sempit dari Merkurius.

Instrumen unik Webb memiliki potensi untuk melakukan berbagai penyelidikan dari semua jenis planet ekstrasurya dan untuk menjelajahi planet berbatu yang lebih kecil seperti yang ada di sistem TRAPPIST-1. TRAPPIST-1 adalah sistem bintang dengan bintang kerdil merah yang sangat dingin dan tujuh planet seukuran Bumi di konstelasi Aquarius.

Teleskop Luar Angkasa James Webb telah mengungkapkan profil kimia dan molekuler pertama dari sebuah planet ekstrasurya (Gambar: NASA)

Dalam pernyataan NASA, astronom UCLA Natalie Batalha mengatakan para peserta dalam penelitian baru mengamati planet ekstrasurya dengan beberapa instrumen yang bersama-sama memberikan spektrum inframerah yang luas dan pandangan luar biasa dari sidik jari kimia yang tidak dapat diakses bahkan oleh misi Webb saat ini. 39b.

Para peneliti menggambarkan berbagai penemuan dalam satu set lima makalah ilmiah baru. Dari jumlah tersebut, tiga sedang diterbitkan, yang berarti telah diterima untuk diterbitkan, dan dua sedang ditinjau.

Deteksi pertama sulfur dioksida di atmosfer planet ekstrasurya

Webb mendeteksi sulfur dioksida di WASP-39b. Ini adalah pertama kalinya sulfur dioksida terdeteksi di atmosfer planet ekstrasurya. Molekul ini dihasilkan dari reaksi kimia yang disebabkan oleh cahaya berenergi tinggi dari bintang induk planet tersebut. Lapisan pelindung ozon dibuat di atmosfer bagian atas bumi dengan cara yang mirip dengan pembentukan sulfur dioksida di WASP-39 b.

READ  Sebuah kemunduran besar bagi NASA, Teleskop Luar Angkasa James Webb rusak parah oleh asteroid

Penemuan pertama fotokimia di planet ekstrasurya

Ini adalah pertama kalinya para peneliti melihat bukti nyata fotokimia di planet ekstrasurya, kata Shang-Min Tsai, seorang peneliti di Universitas Oxford di Inggris, dan penulis utama makalah yang menjelaskan asal mula sulfur dioksida di atmosfer WASP. -39b. Fotokimia mengacu pada reaksi kimia yang diprakarsai oleh cahaya bintang yang energik.

Penemuan belerang dioksida di atmosfer planet ekstrasurya mengarah pada penemuan belerang dioksida. Para ilmuwan telah menerapkan model komputer fotokimia pada data yang memerlukan penjelasan lengkap tentang fisika ini. Hasil yang diperoleh dengan menggunakan model akan membantu menentukan cara menafsirkan tanda-tanda potensial kelayakhunian di masa depan.

Planet sedang dipahat dan diubah dengan berputar di dalam bak radiasi bintang induk, kata Batalha, dan pergeseran semacam itu di Bumi memungkinkan kehidupan berkembang.

WASP-39 b sangat ideal untuk mempelajari efek radiasi bintang induk di planet ekstrasurya

WASP-39 b terletak sangat dekat dengan bintang induknya. Planet ekstrasurya delapan kali lebih dekat ke bintang induknya daripada jarak Merkurius ke Matahari. Ini menjadikan WASP-39 ba laboratorium yang ideal untuk mempelajari efek radiasi dari bintang induk di planet ekstrasurya. Jika para ilmuwan lebih memahami hubungan antara bintang dan planet, mereka akan belajar lebih banyak tentang bagaimana efek radiasi menentukan keragaman planet yang diamati di galaksi.

Bagaimana data Webb dapat mengidentifikasi molekul di atmosfer planet ekstrasurya

Webb melacak WASP-39 b saat melintas di depan bintangnya, untuk memungkinkan sebagian cahaya bintang menyaring atmosfer planet. Karena berbagai jenis bahan kimia di atmosfer menyerap panjang gelombang cahaya bintang yang berbeda, warna yang hilang dalam spektrum cahaya bintang memberi tahu para astronom molekul mana yang ada. Webb melihat alam semesta dalam cahaya inframerah, sehingga dapat mengambil sidik jari kimiawi yang tidak terdeteksi dalam cahaya tampak.

READ  Sensor berbasis fisika kuantum dapat mendeteksi SARS-CoV-2

Elemen apa yang ditemukan Webb di atmosfer planet ekstrasurya?

Webb menemukan komponen atmosfer lainnya termasuk natrium, kalium, dan uap limbah. Ini menegaskan pengamatan yang dilakukan oleh teleskop luar angkasa dan darat di masa lalu. Webb menemukan sidik jari air tambahan, pada panjang gelombang yang lebih panjang ini, yang belum pernah terlihat sebelumnya.

Teleskop terkuat di dunia juga mendeteksi karbon dioksida dengan resolusi yang lebih tinggi. Itu memberikan data dua kali lipat dari yang dilaporkan dari pengamatan NASA Agustus 2022.

Webb juga menemukan karbon monoksida. Namun, tanda tangan yang jelas dari metana dan hidrogen sulfida tidak ada dalam data teleskop. Artinya, meskipun partikel-partikel ini ada di atmosfer WASP-39 b, mereka muncul pada tingkat yang sangat rendah.

Untuk menangkap spektrum luas atmosfer WASP-39 b, tim peneliti internasional secara independen menganalisis data dari empat mode instrumen Webb yang dikalibrasi dengan hati-hati.

Apa arti diagram atmosfer WASP-39 b?

Grafik atmosfer WASP-39 b yang dirilis oleh NASA menunjukkan empat spektrum transmisi dari tiga instrumen Webb yang beroperasi dalam empat mode instrumen. Di kiri atas grafik, seseorang dapat melihat data dari JWST Near Infrared Imager dan Slitless Spectrograph (NIRISS). Data mengungkapkan sidik jari potasium, air dan karbon monoksida.

Di area kanan atas, seseorang dapat menemukan data dari Near Infrared Camera (NIRCam), yang menunjukkan tanda hidrofilik yang menonjol.

Data dari Near Infrared Spectrometer (NIRSpec) di kiri bawah menunjukkan air, sulfur dioksida, karbon dioksida dan karbon monoksida. Data NIRSpec tambahan di wilayah kanan bawah menunjukkan air natrium, karbon monoksida, karbon dioksida, dan sulfur dioksida.

Para peneliti mengharapkan apa yang akan terjadi pada Webb, kata Hannah Wakeford, seorang astrofisikawan di University of Bristol di Inggris yang meneliti atmosfer planet ekstrasurya, tetapi data akhir lebih akurat, beragam, dan indah daripada yang sebenarnya dia pikirkan. menjadi.

READ  Beginilah cara gelombang radio mengarahkan para ilmuwan untuk menemukan planet baru yang tersembunyi

Signifikansi Catatan Web untuk WASP-39 b

Daftar lengkap komponen kimia di atmosfer planet ekstrasurya membantu para ilmuwan melihat sekilas unsur-unsur yang berbeda dalam hubungannya satu sama lain, seperti rasio karbon terhadap oksigen atau rasio kalium terhadap oksigen. Dengan cara ini, para ilmuwan dapat memahami bagaimana exoplanet dan planet lain terbentuk dari piringan gas dan debu yang mengelilingi sebuah bintang.

Bagaimana WASP-39 b terbentuk?

Menurut NASA, persediaan bahan kimia WASP-39 b menunjukkan sejarah pemisahan dan penggabungan benda-benda kecil yang disebut planetesimal. Ini adalah planet kecil yang dapat bergabung dengan banyak planet lain di bawah gaya gravitasi untuk membentuk sebuah planet. Oleh karena itu, WASP-39 b dapat terbentuk karena banyak planet minor yang berkumpul.

Kelimpahan belerang relatif terhadap hidrogen menunjukkan bahwa WASP-39 b mungkin mengalami akumulasi besar planet muda yang dapat mengirimkan komponen ini ke atmosfer, kata Kazumasa Ohno, peneliti dari Universitas Santa Cruz yang mengerjakan data Webb. Ini menunjukkan bahwa oksigen lebih melimpah daripada karbon di atmosfer, tambahnya, menunjukkan bahwa WASP-39 b awalnya terbentuk jauh dari pusat bintang.

Alat Webb menjanjikan fase baru eksplorasi di antara berbagai planet ekstrasurya galaksi.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *