詹姆斯韋伯太空望遠鏡已顯示出其全面研究系外行星大氣層的潛力。早在八月,天文學家就宣布了第一個明確的在 WASP-39b 的大氣層中。更多的觀測也揭示了二氧化硫,這是首次在系外行星上看到它,並證明了這種化學物質是如何透過星光產生的,這也是第一次。他們也了解了系外行星上的雲覆蓋情況,並暗示了它是如何形成的。
如果您認為對於 700 光年外的系外行星來說這已經很多了,那麼您是對的。這是科學家對太陽係以外世界大氣層的最佳理解。這些觀測是「凌日系外行星社群早期發布科學計畫」的一部分,他們提供了一些真正令人難以置信的東西。
WSP-39b 是土星的放大版本,質量大致相同,但軌道距離其恆星更近,而恆星又比太陽稍小。它繞軌道運行僅需四天,距離其恆星的距離約為水星和太陽之間距離的八分之一。
由於距離如此之近,天文學家可以研究行星在恆星前面經過時的大氣層。一些星光穿過大氣層,可以利用過濾的光線來計算這個遙遠世界的空氣化學成分。
「這些早期觀察預示著 JWST 將會帶來更多令人驚奇的科學成果。我們對望遠鏡進行了測試,以測試其性能,它幾乎完美無缺,甚至比我們希望的還要好。 ·克雷德伯格(Laura Kreidberg) 說。陳述。
「像這樣的數據會改變遊戲規則,」負責協調該計畫的加州大學聖克魯斯分校的納塔莉亞·巴塔利亞 (Natalia Batalha) 回應道。
早在八月份,二氧化碳觀測就揭示了一種未知特徵的存在。借助新數據,天文學家可以判斷它是二氧化硫。水分子,,可以被星光分裂,氫原子與硫化氫相互作用。這導致首先形成硫氧化物,然後形成二氧化硫。整個過程是光化學反應,這是第一次在系外行星上得到證實。
這顆行星大氣層的化學成分也讓研究人員了解這顆行星的過去。透過觀察碳與氧、鉀與氧、硫與氫的相對比例,研究團隊認為,這顆行星是由於較小天體的吸積而形成的。
此外,考慮到大氣中的氧氣比碳多得多,研究小組認為它是在距離恆星更遠的地方形成的,然後向內遷移。研究團隊也發現,大氣中有由硫化物和矽酸鹽組成的雲。但是,它們並不是一片雲層,而是以更破碎的方式分佈。
這些令人難以置信的發現被一些人接受的一系列論文報導刊登在《自然》雜誌上還有一些正在審查中。