우리는 지금까지 외계 행성의 대기에 대한 가장 자세한 정보를 얻었습니다.

약 700광년 떨어진 거대 가스 행성인 WASP-39b가 외계 행성의 보물로 밝혀졌다.

올해 초 WASP-39b가 주제였습니다. 최초의 발견 태양계 밖의 행성의 대기에 있는 이산화탄소.

이제 JWST(James Webb Space Telescope)의 데이터에 대한 심층 분석을 통해 외계 행성의 대기에 대한 가장 자세한 정보를 얻을 수 있었습니다.

이 발견에는 WASP-39b의 구름에 대한 정보, 외계 행성의 대기에서 최초로 광화학을 직접 탐지한 것, 외계 행성의 형성 역사에 대한 감질나는 암시를 드러내는 대기의 화학적 내용물에 대한 거의 완전한 목록이 포함됩니다.

이 서사시적인 발견은 5개의 논문으로 발표되었습니다. 자연그리고 태양계 외부 생명체의 화학적 서명을 최종적으로 공개할 수 있는 길을 열어줍니다.

이러한 초기 관찰은 JWST와 함께 제공될 훨씬 더 놀라운 과학의 전조입니다. 천체 물리학자인 Laura Kreidberg는 말합니다.독일 막스플랑크 천문학연구소 소장.

“우리는 성능 테스트를 위해 망원경의 속도를 시험해 보았고 거의 완벽했으며 우리가 기대했던 것보다 훨씬 뛰어났습니다.”

1990년대 초 최초의 외계 행성이 발견된 이후 우리는 외계 별을 공전하는 이러한 세계에 대해 더 많은 것을 알기 위해 노력했습니다.

그러나 도전은 가혹했습니다. 외계 행성은 매우 작고 매우 멀리 떨어져 있을 수 있습니다. 우리는 그들 대부분을 본 적이 없습니다. 우리는 호스트 스타에 대한 영향을 기반으로 그들의 존재를 알고 있을 뿐입니다.

그러한 효과 중 하나는 외계 행성이 우리와 별 사이를 통과할 때 발생하며, 이를 통과라고 합니다. 이렇게 하면 별빛이 약간 어두워집니다. 주기적인 디밍 이벤트는 궤도에 물체가 있음을 나타냅니다. 우리는 별에 대한 희미함과 중력 효과를 기반으로 이 궤도를 도는 물체의 크기를 계산할 수도 있습니다.

전송 데이터를 기반으로 한 가지 더 말할 수 있습니다. 별빛이 지나가는 외계 행성의 대기를 통과하면 변화합니다. 스펙트럼의 일부 파장은 대기의 분자가 빛을 흡수하고 다시 방출하는 방식에 따라 더 어둡거나 밝습니다.

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신호는 약하지만 충분히 강력한 망원경과 일련의 통과를 통해 스펙트럼의 변화하는 흡수 및 방출 특성을 해독하여 외계 행성의 대기 내용물을 결정할 수 있습니다.

JWST는 지금까지 발사된 것 중 가장 강력한 우주 망원경입니다. 4개의 장비 중 3개를 사용하여 별 WASP-39의 자세한 적외선 스펙트럼을 얻었습니다. 그런 다음 과학자들은 색상 코드를 분석하기 시작했습니다.

첫 번째는 WASP-39b 대기의 입자 목록이었습니다. 위의 사항 외에도 이산화탄소연구원들은 수증기, 나트륨 및 일산화탄소를 검출했습니다. 메탄은 검출되지 않았으며 이는 WASP-39b의 금속성이 지구에서 발견되는 것보다 높다는 것을 의미합니다.

또한 이러한 요소가 풍부함을 보여줍니다. 특히, 탄소 대 산소의 비율은 외계 행성이 현재 가까운 위치보다 모항성에서 더 멀리 형성되어 4일의 궤도를 차지함을 나타냅니다. 그리고 모델링 및 관측 데이터에 따르면 외계 행성의 하늘은 물이 아니라 규산염과 황산염으로 이루어진 부서진 구름으로 채워져 있습니다.

마지막으로, 관측 결과 이산화황이라는 화합물이 존재한다는 사실이 밝혀졌습니다. 여기 태양계에서, 금성 그리고 목성의 달 아요이산화황은 화산 활동의 결과입니다. 그러나 가스 세계에서 이산화황은 다른 기원 이야기를 가지고 있습니다. 이산화황은 황화수소가 빛에 의해 구성 요소로 분해되고 생성된 황이 산화될 때 생성됩니다.

광자에 의해 발생하는 화학 반응은 다음과 같이 알려져 있습니다. 광화학거주 가능성, 대기 안정성 및 에어로졸 구성에 영향을 미칩니다.

분명히 WASP-39b는 뜨거운 온도와 기체 구성을 포함하되 이에 국한되지 않는 여러 가지 이유로 우리가 알고 있는 것처럼 생명체가 거주할 가능성이 낮습니다. 그러나 광화학의 발견은 대기 연구에 영향을 미칩니다. 다른 세계와 WASP-39b 자체의 진화를 이해합니다.

행성 과학자들은 JWST가 제공할 것으로 예상되는 대기에 대한 통찰력을 얻기 위해 수년 동안 준비해 왔습니다. 태양계 밖의 대기에 대한 최초의 상세한 분석을 통해 우주 망원경이 그 약속을 이행할 것으로 보입니다.

또한 이 연구에 참여한 팀은 다른 과학자들이 향후 JWST 외계 행성 관측에 기술을 적용할 수 있도록 문서를 준비하고 있습니다.

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우리는 JWST로 외계 행성의 대기에서 생명체의 신호를 감지하지 못할 수도 있지만(아마도 이 수준의 미세한 세부 사항을 렌더링하려면 더 강력한 망원경이 필요할 것입니다) WASP-39b를 분석하면 그 발견이 훨씬 더 흥미진진하게 느껴질 것입니다. .

이와 같은 데이터, 천문학자인 Natalie Batalha는 말합니다. University of California Santa Cruz, “A Game Changer”에서 발췌.

검색이 게시됩니다. 자연 사전 인쇄판에서 읽을 수 있습니다. 여기그리고 여기그리고 여기그리고 여기그리고 여기.

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