September 26, 2023

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Das James-Webb-Weltraumteleskop hat Wasser in der Atmosphäre eines superheißen Exoplaneten entdeckt

Das James-Webb-Weltraumteleskop hat Wasser in der Atmosphäre eines superheißen Exoplaneten entdeckt
WASP-18 b ist ein Gasriese, der zehnmal größer ist als der größte Planet im Sonnensystem, Jupiter (NASA).

Das James-Webb-Weltraumteleskop wurde entdeckt Spuren von Wasserdampf in der Atmosphäre von Exoplaneten Ein superheißer Gasriese, der seinen Stern in weniger als einem Erdentag umkreist.

Der betreffende Planet, WASP-18 b ist ein Gasriese, der zehnmal größer ist als Jupiter, der größte Planet im Sonnensystem. Der Planet ist so intensiv, dass er den sonnenähnlichen Stern WASP-18 umkreist. Etwa 400 Lichtjahre von der Erde entfernt, bei einer durchschnittlichen Entfernung von 3,1 Millionen Kilometern. Zum Vergleich: Merkur, der innerste Planet im Sonnensystem, umkreist die Sonne in einer Entfernung von 63,4 Millionen Kilometern.

Dem Mutterstern so nahe sein, Die Atmosphäre von WASP-18 b ist so heiß, dass die meisten Wassermoleküle auseinanderbrechenSagte die NASA Es ist eine Aussage. Die Tatsache, dass das Web lösen konnte Abwasserunternehmen Dies ist ein Beweis für die Beobachtungsleistung des Teleskops.

Wassersignaturen wurden von einem Weltraumteleskop auf einem Exoplaneten entdeckt

„Trotz Temperaturen von fast 2.700 Grad Celsius zeigt das Spektrum der Atmosphäre des Planeten deutlich viele kleine, aber genau gemessene Formen von Wasser“, schrieb die NASA in der Erklärung. „Es ist so heiß, dass es die meisten Wassermoleküle aufbricht. Die Tatsache, dass es weiterhin vorhanden ist, spricht für die außerordentliche Empfindlichkeit des Netzes bei der Erkennung von verbleibendem Wasser.“

WASP-18 b, 2008 entdeckt und von anderen Teleskopen untersucht, Dazu gehören das Hubble-Weltraumteleskop, das Chandra-Röntgen-Weltraumteleskop der NASA, der Exoplanetenjäger TES und das inzwischen ausgemusterte Spitzer-Infrarot-Weltraumteleskop. Allerdings ist keines dieser Weltraumteleskope empfindlich genug, um Spuren von Wasser in der Atmosphäre des Planeten zu erkennen.

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„Da die Wassermerkmale in diesem Spektrum so subtil sind, waren sie in früheren Beobachtungen schwer zu identifizieren“, sagte er in dem Bericht. Anjali Piet, ist Postdoktorand an der Carnegie Institution for Science und einer der Autoren der neuen Forschung. „Es war sehr aufregend, mit diesen JWST-Beobachtungen endlich Wassermerkmale zu sehen.“

Da WASP-18 b viel größer, heißer und näher an seinem Mutterstern ist, ist er gezeitengebunden. Das heißt, so wie die erdnahe Seite des Mondes immer der Erde zugewandt ist, ist auch eine Seite des Planeten immer dem Stern zugewandt. Aus diesem Grund Aufgrund dieser Gezeitensperre gibt es auf der Planetenoberfläche erhebliche Temperaturunterschiede. Webbs Messungen ermöglichten es Wissenschaftlern erstmals, diese Unterschiede detailliert abzubilden.

Zum Gedenken an James Edwin Webb, Leiter des Apollo-Programms Ende der 1960er Jahre, der 1992 starb.

Messungen haben ergeben, dass die hellsten Teile des Planeten bis zu 1.100 Grad Celsius heißer sind als diejenigen in der Dämmerungszone. Wissenschaftler hatten nicht mit solch erheblichen Temperaturunterschieden gerechnet und gehen nun davon aus, dass ein noch immer verstandener Mechanismus am Werk sein muss, um die Ausbreitung der Hitze rund um den Globus zu verhindern.

„Die Helligkeitskarte von WASP-18 b zeigt einen Mangel an Ost-West-Wind, was gut mit Modellen des atmosphärischen Widerstands übereinstimmt“, sagte der Co-Autor in der Erklärung. Ryan Challenor, von der University of Michigan. „Eine mögliche Erklärung ist, dass der Planet ein starkes Magnetfeld hat, was eine aufregende Entdeckung wäre!“

Um die Temperaturkarte zu erstellen, berechnen die Forscher die Infrarothelligkeit des Planeten und messen den Helligkeitsunterschied des Muttersterns, wenn der Planet vor und hinter der Sternscheibe vorbeizieht.

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„JWST gibt uns die Sensibilität, detailliertere Karten von heißen Riesenplaneten wie WASP-18 b als je zuvor zu erstellen“, sagte Megan Mansfield, Sagan-Stipendiatin an der University of Arizona und eine der Autoren des Artikels, der die Ergebnisse beschreibt. . „Dies ist das erste Mal, dass ein Planet mit JWSD kartiert wurde, und es ist sehr aufregend zu sehen, dass einiges von dem, was unsere Modelle vorhersagten, wie zum Beispiel ein starker Temperaturabfall vom direkten Blickpunkt des Planeten auf den Stern, tatsächlich vorhanden ist.“ in den Daten“, schloss der Experte.

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