Космическият телескоп Джеймс Уеб откри следи от въглероден диоксид в атмосферата на екзопланета

Космическият телескоп Джеймс Уеб показа на какво е способен. На 25-ти август НАСА и ЕКА обявиха, че благодарение на него за първи път в историята на астрономията са открити неоспорими доказателства за наличието на въглероден диоксид в атмосферата на екзопланета. Това е газов гигант, който се върти около звезда на разстояние 100 светлинни години от нас.

Въпросната екзопланета се нарича WASP-39b и е открита едва през 2011 година поради намаляване яркостта на нейната звезда – феномен, който възниква, когато екзопланета се оказва между някакъв източник на светлина и нас, наблюдателите. Тази техника, наречена „транзитен метод“, е една от най-широко използваните за откриване на нови екзопланети и е използвана и от космическия телескоп Джеймс  Уеб. Улавяйки светлината от тази звезда, преминаваща през атмосферата на екзопланетата, телескопът е успял да заснеме нейния спектър с различни дължини на вълните, което е достатъчно за определянето на химическия състав на тази атмосфера.

Конкретно в този случай е използван методът за анализ с име трансмисионна спектроскопия. Това става с помощта на спектрографа NIRSpec на борда на космическата обсерватория Джеймс Уеб, създаден от Европейската космическа агенция. В наблюдавания спектър се вижда пик между 4,1 и 4.6 микрона, което означава присъствието на въглероден диоксид. Това е първото научно доказателство за наличието на тази молекула извън пределите на Слънчевата Система.

Спектърът на въглеродния диоксид

В показаното по-долу изображение всяка бяла точка е една от регистрираните дължини на вълните. Вертикалните сиви линии, преминаващи през всяка бяла точка, са отклоненията при измерванията на дължините на вълните. Пикът в центъра показва наличието на въглероден диоксид, който поглъща повече от светлината на звездата, в сравнение с другите молекули. Синята линия е аналитичният модел на учените, който е изграден на базата на вече известните характеристики на тази екзопланета. Този компютърен модел включва събраните досега данни, според които планетата се състои основно от водород и хелий с малки количества вода и въглероден диоксид, и че има тънък слой от облаци.

В заснетия спектър бяха открити вълни с дължина 4,1-4,6 микрона, което показва, че това е въглероден диоксид  (СО₂) .

Екзопланетата WASP-39b

WASP-39b се изучава отдавна и е много необичайна. Нейният диаметър е около 1,3 пъти по-голям от диаметъра на Юпитер, а нейната маса в само една четвърт от масата на Сатурн. Това означава, че нейната плътност е много по-ниска от плътността на газовия гигант в Слънчевата система. Известно е и че температурата на WASP-39b е около 900 C°, което се дължи на близостта на тази екзопланета до своята звезда. Благодарение на тези особености WASP-39b е идеална за изучаване с помощта на транзитния метод.