Eksoplaneetalla on liki Maan kaltainen ilmakehä

 

Kuva:  NASA/JPL-Caltech/Robert Hurt; Center for Astrophysics-Harvard; Smithsonian/Melissa Weiss. 

Joel Kontinen 

James Webb -avaruusteleskoopin tietoja analysoivat tähtitieteilijät ovat havainneet ensimmäistä kertaa merkkejä tähtien valon aiheuttamista kemiallisista reaktioista eksoplaneetan ilmakehässä.

James Webb -avaruusteleskooppi (JWST) on havainnut ensimmäistä kertaa kaukaisen vieraan maailman ilmakehässä tähtien valon aiheuttamia kemiallisia reaktioita, mikä herättää toiveita siitä, että kaukoputki voisi auttaa tunnistamaan elämää sisältäviä eksoplaneettoja. Monia Maan ilmakehän yhdisteistä, mukaan lukien jotkin elämälle välttämättömät, ei ollut evolutionistien mukaan olemassa, kun planeetta syntyi. Sen sijaan ne olivat auringon valon laukaisemien kemiallisten reaktioiden tuotetta. Näitä fotokemiallisia reaktioita esiintyy myös lähes kaikkien muiden aurinkokuntamme planeettojen ilmakehissä, ja niin ennustettiin tapahtuvan eksoplaneettojen ilmakehissä. Mutta tähän asti niitä ei ollut koskaan havaittu. Elokuussa JWST:n havainnot eksoplaneetta WASP-39b, 900 °C:n kaasupallo, joka on yhtä massiivinen kuin Saturnus ja leveämpi kuin Jupiter, löysi ensimmäiset todisteet hiilidioksidista eksoplaneetan ilmakehässä. Mutta tähtitieteilijät huomasivat myös oudon kohouman planeetan valossa, mikä viittasi siihen, että tuntematon elementti tai molekyyli absorboi isäntätähden valoa sen kulkiessa planeetan ilmakehän läpi.

 Nyt Katy Chubb St Andrewsin yliopistosta Iso-Britanniasta ja hänen kollegansa ovat analysoineet tietoja WASP-39b:n valosta, jotka on otettu neljästä JWST:n infrapunainstrumentista. "Neljän eri instrumentin kattaman laajan aallonpituusalueen ansiosta voimme todella rakentaa mahdollisimman täydellisen kuvan tästä ilmakehästä niin paljon kuin pystymme", Chubb sanoo. Ryhmä jakautui alaryhmiin ja käytti erilaisia ​​ilmakehän malleja jäljitelläkseen JWST:n signaalia. Vain mallit, jotka sisälsivät rikkiä sisältäviä kemiallisia reaktioita, pystyivät toistamaan tiedot, mikä viittaa siihen, että kohouma johtui ilmakehän rikkidioksidista, sanoo ryhmän jäsen Éric Hébrard Exeterin yliopistosta, Iso-Britanniasta. "Olimme hyvin yllättyneitä, sillä heti kun otimme kukin itsenäisesti käyttöön rikkikemian, se sopi heti." Rikkidioksidin tasot olivat paljon korkeammat kuin niiden pitäisi olla, jos planeetta on saanut alkunsa vain tähtijärjestelmän muodostuessa syntyneestä materiaalista.

Ainoa selitys, Chubb sanoo, on, että planeetan tähden WASP-39 valo on aiheuttanut planeetan ilmakehässä kemiallisten reaktioiden ketjun tuottaen rikkidioksidia. "Emme ole pystyneet tutkimaan tällaisia ​​prosesseja syvässä ilmakehässä ennen JWST-aikakautta", sanoo Nikku Madhusudhan Cambridgen yliopistosta, joka ei ollut mukana tutkimuksessa. "Tulokset ovat erinomainen osoitus JWST-kyvystä eksoplaneetan spektroskopiassa."

 Valokemiallisten reaktioiden tunnistaminen WASP-39b:stä voisi myös auttaa osoittamaan, muodostuiko planeetta kauemmaksi tähdestä ja siirtyikö se sisäänpäin keräten materiaalia tähtijärjestelmänsä poikki vai muodostuiko se nykyisestä sijainnistaan ​​ja kerääkö se materiaalia sinne. Varhaiset happi-hiilisuhteen havainnot viittaavat siihen, että se muodostui kaukana tähdestä, mutta ensin tarvitaan tarkempia tietoja, Chubb sanoo. Löytö lupaa myös havainnoida enemmän valokemiallisten prosessien tuottamia yhdisteitä, kuten otsonia maan päällä, Hébrard sanoo. "Vaikka [WASP-39b] on hyvin erilainen kuin mitä meillä on maan päällä - se on kuuma, se on vetydominoiva, et halua asua siellä - valokemiallisen tuotteen ensimmäinen havaitseminen on yksi tapa edetä." Viime kädessä tällaiset havainnot voisivat auttaa yhdessä JWST:n tärkeimmistä tehtävän tavoitteista: etsimään merkkejä eksoplaneetasta, jossa voisi olla elämää. "Meidän täytyy käsitellä paljon enemmän, jotta voimme vastata näihin biosignatuureihin liittyviin ongelmiin, mutta se on ensimmäinen askel matkalla", Hébrard sanoo.

Evolutionistit ovat innoissaan, kun maapallon ilmakehä on melkein samanlainen kuin eksoplaneetoissa, mutta vain Jumala pystyy antamaan planeetalle elämän.  

Lähde:  

 Crane Leah 2022, JWST  has spotted chemical reactions in an exoplanet's atmosphere,   New Scientist 22 ,11,