JWST je tokom tranzita egzoplanete WASP‑121b detektovao različite atmosferske potpise na zori i sumraku, sa jačim signalom sa sumrane strane. U najtoplijim regionima primećen je pojačan CO i smanjen signal vode, što je verovatno posledica termalnog raspada H2O. Podaci takođe ukazuju na mineralne oblake (moguće silikate) koji hlade jutarnju stranu, a rezultati omogućavaju izradu 3D mapa atmosfere ove ekstremne, tidalno zaključane planete.
JWST Otkriva Hemijsku Razliku Između Zore I Sumraka Na Paklenom WASP‑121b
Photo Credit: Patricia Klein and MPIA
Posmatranja svemirskog teleskopa James Webb (JWST) otkrivaju da zora i sumrak na egzoplaneti WASP‑121b imaju različitu hemiju i klimatske uslove. Umesto jednog uniformnog signala, spektar tokom tranzita pokazao je promene koje su omogućile istraživačima da odvoje informacije sa dve granične zone između dana i noći — tzv. „terminatore“.
Kako su došli do toga
Astronomi su ispitali svetlost zvezde koja prolazi kroz atmosferu planete dok ona prelazi ispred svoje zvezde (transit spektroskopija). Tokom tranzita spektralni potpis se promenio, što je ukazalo na to da se atmosferski sastav razlikuje duž meridijana planete.
Glavni nalazi
Podaci pokazuju jači spektro-fizički potpis sa sumrane (večernje) strane nego sa jutarnje strane, što je u skladu sa modelima koji predviđaju snažne istočne vetrove koji prenose toplotu sa dnevene ka noćnoj hemisferi. U kasnijem delu tranzita istraživači su registrovali pojačan signal ugljen-monoksida (CO) i slabiji signal vode (H2O) u najtoplijim regionima, verovatno zato što ekstremna toplota razbija molekule vode.
„Sa svojom neprevaziđenom kvalitetom posmatranja, JWST nam daje najsveobuhvatnije poglede na udaljene planete do danas,“ rekao je vodeći autor Cyril Gapp. „Merenjem kako apsorpcija zvezdane svetlosti varira dok se WASP‑121b okreće, ispituјemo njegovu atmosferu meridžan po meridžan.“
Planeta je izuzetno neprijateljsko mesto: prosečne temperature na dnevnoj hemisferi dosežu oko 2770 K, dok su na noćnoj strani bliže 1000 K, što je tipično za tidalno zaključane ultratople gasne divove koji su jednim delom stalno okrenuti ka zvezdi.
Osim promena u hemijskom sastavu, podaci ukazuju i na prisustvo mineralnih oblaka — verovatno silikata — koji bi mogli dodatno hladiti jutarnju stranu i menjati opservabilni spektar.
Zašto je ovo važno
Rezultati pokazuju da atmosfere ovakvih egzoplaneta ne treba tretirati kao jedinstvene, ravne slojeve: razumevanje prostorne raznolikosti omogućava izradu trodimenzionalnih modela atmosferske cirkulacije, hemije i oblaka. To je važan korak ka mapiranju vremenskih uslova, vetrova i hemije na udaljenim, ekstremnim svetovima.
„WASP‑121b je naročito ekstremna — prosečne temperature na dnevnoj hemisferi iznose oko 2770 K, dok su na noćnoj strani bliže 1000 K,“ rekao je koautor Tom Evans.
Istraživači planiraju da primene poboljšane modele i nastave posmatranja drugih terminatora i ultratoplih gasnih planeta kako bi utvrdili koliko su uobičajene ove razlike i kako varira atmosferska dinamika među sličnim egzoplanetama.
Napomena: Tumačenja su zasnovana na podacima i modelima; dalja posmatranja pomoći će da se razjasne detalji o sastavu oblaka i hemijskih procesa pri ekstremnim temperaturama.
Pomozite nam da budemo bolji.
