Webb-teleskooppi kartoitti jättiläismäisen eksoplaneetan epäsymmetrisen ilmakehän

Tähtitieteilijät mallintavat kaukaisia planeettoja yleensä täydellisinä ympyröinä. Cornellin yliopiston ja Bristolin yliopiston johtama tiimi on nyt käyttänyt NASAn James Webb -avaruusteleskoopin tietoja mitatakseen ensimmäistä kertaa planeetan ilmakehän epätasaisen ääriviivan. Kyseessä on kuuma Jupiter-planeetta WASP-17b, joka kiertää tähteä noin 1 300 valovuoden päässä Maasta. Sen ilmakehä osoittautuu suunnilleen pyöreäksi, mutta epäsymmetriseksi, sillä toinen puoli on venynyt kauemmas kuin toinen.bristol+1

Tutkimus "A Spatial Map of the Atmospheric Limb of a Hot Jupiter" julkaistiin 14. lokakuuta Nature Astronomy -lehdessä. Sen pääkirjoittaja on Lili Alderson, joka on Klarman-tutkijatohtori Cornellissa. Cornell kuvaili muotoa "hieman kananmunan muotoiseksi", ja tiimin mukaan planeetta voi nyt toimia vertailukohtana yli 6 000 tähän mennessä vahvistetulle eksoplaneetalle.eurekalert+1

Ilmakehän reunan kartoittaminen

Menetelmän, jota kutsutaan nimellä transmission strings, kehittivät Bristolissa astrofyysikot David Grant ja Hannah Wakeford. Se tunnetaan myös kauttakulkukartoituksena. Se seuraa planeettaa sen kulkiessa tähden edestä ja tallentaa tähtivaloa, joka suodattuu planeetan ulkoreunan eli limbin läpi eri kulmista. Vanhemmat menetelmät laskivat keskiarvon yhdestä spektristä koko reunan yli.eurekalert+1

"Pystymme kiertämään reunan. Olemme siis siirtyneet renkaasta ymmärtämään, missä kohtaa rengasta jalokivet sijaitsevat, niin sanotusti", Alderson sanoi.miragenews

Artikkelin mukaan tiimi yhdisti kauttakulkuhavaintoja kolmesta Webin instrumentista, jotka kattavat aallonpituudet 0.6–12 mikronia. Tämä on ensimmäinen kerta, kun eksoplaneetan ilmakehä on kartoitettu päiväntasaajalta navoille asti.arxiv

Tuulet pullistavat iltapuolta

Pullistuma sijaitsee planeetan päiväntasaajan "iltapuolella", missä teorian mukaan sen pitäisi olla. Tällä puolella suihkuvirtaukset kuljettavat lämpöä tähden puolelta, joka on aina valaistu, kohti ikuisessa pimeydessä olevaa puolta, ja lämmin kaasu laajenee. Viileämpi "aamupuoli" pysyy tiiviimpänä. Artikkelissa arvioidaan iltapuolen lämpötilaksi noin 1 522 kelviniä ja aamupuolen noin 858 kelviniä, mikä on noin 650 kelvinin ero. Alderson sanoi tuloksen olleen "aika lailla juuri sitä, mitä odotimme". Hän lisäsi, että vettä ja hiilidioksidia oli läsnä melko tasaisesti koko reunan ympäri.bristol+2

Tutkijat kirjoittavat, että tämä on ensimmäinen kerta, kun yhden eksoplaneetan ilmakehä on kartoitettu sekä kauttakulun aikana että emissio- (pimennys) kartoituksella. Tiedot saatiin Webin TST DREAMS Guaranteed Time Observations -ohjelmasta, jota Cornellin tähtitieteilijä Nikole Lewis johtaa päätutkijana.arxiv+1

Tiimin mukaan tekniikka on alkanut havaita eroja leveysasteiden välillä, mikä on ensimmäinen askel kohti muiden planeettojen sääilmiöiden kartoittamista. "Planeetat ovat oikukkaita, niiden ilmakehät monimutkaisia ja kaoottisia", Wakeford sanoi. "Se, että kaikki nämä luvut loksahtivat kohdalleen ja näyttivät meille tämän erittäin jäsennellyn ja dynaamisen kuvan tästä yli 1 000 valovuoden päässä olevasta jättiläismaailmasta, oli todella jännittävää".miragenews+1