การสังเกตใหม่จากกล้องโทรทรรศน์อวกาศของ NASA/ESA/CSA James Webb รองรับการปรากฏตัวของคุณสมบัติเฉพาะสามประการ ได้แก่ เมฆจุดร้อนและการเปลี่ยนเคมีคาร์บอน-ในบรรยากาศของวัตถุมวลดาวเคราะห์ดาวเคราะห์ที่หมุนได้อย่างรวดเร็ว
ความประทับใจของศิลปินใน SIMP 0136 เครดิตภาพ: NASA / ESA / CSA / J. Olmsted, STSCI
(SIMP 0136 สั้น ๆ ) เป็นวัตถุที่หมุนอย่างรวดเร็วและลอยตัวอย่างรวดเร็วซึ่งตั้งอยู่ห่างจากโลกเพียง 20 ปี
มันมีมวลมวลของดาวพฤหัสบดี 13 มวลไม่โคจรรอบดาวและอาจเป็น-
เนื่องจากมันถูกแยกได้ SIMP 0136 สามารถสังเกตได้โดยตรงและไม่กลัวการปนเปื้อนของแสงหรือความแปรปรวนที่เกิดจากดาวโฮสต์
และระยะเวลาการหมุนสั้น ๆ เพียง 2.4 ชั่วโมงทำให้สามารถสำรวจได้อย่างมีประสิทธิภาพมาก
“ เรารู้อยู่แล้วว่ามันแตกต่างกันไปตามความสว่างและเรามั่นใจว่ามีชั้นเมฆที่เป็นหย่อม ๆ ที่หมุนเข้าและออกจากมุมมองและพัฒนาเมื่อเวลาผ่านไป” อัลลิสันแม็คคาร์ธีนักศึกษาปริญญาเอกของมหาวิทยาลัยบอสตันกล่าว
“ เรายังคิดว่าอาจมีการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิปฏิกิริยาทางเคมีและผลกระทบบางอย่างของกิจกรรมออโรรัลที่มีผลต่อความสว่าง แต่เราไม่แน่ใจ”
เครื่องมือ NIRSPEC ของ Webbจับสเปกตรัมของ SIMP 0136 นับพันรายบุคคลหลายพันตัว- หนึ่งในทุก ๆ 1.8 วินาทีมากกว่าสามชั่วโมงเมื่อวัตถุเสร็จสิ้นการหมุนเต็มหนึ่งครั้ง
ตามด้วยการสังเกตทันทีเครื่องมือ miri ของ Webbซึ่งรวบรวมการวัดหลายร้อยครั้งของแสง 5 ถึง 14 ไมครอน- หนึ่งทุก ๆ 19.2 วินาทีเหนือการหมุนอีกครั้ง
ผลที่ได้คือเส้นโค้งแสงที่มีรายละเอียดหลายร้อยรายการแต่ละอันแสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงของความสว่างของความยาวคลื่นที่แม่นยำมาก (สี) เป็นด้านที่แตกต่างกันของวัตถุที่หมุนไปเป็นมุมมอง
“ การดูสเปกตรัมเต็มรูปแบบของวัตถุนี้เปลี่ยนไปในช่วงเวลาไม่กี่นาทีนั้นเหลือเชื่อ” ดร. Johanna Vos นักดาราศาสตร์ของ Trinity College Dublin กล่าว
“ จนถึงตอนนี้เรามีสเปกตรัมใกล้อินฟราเรดเพียงเล็กน้อยจากฮับเบิลและการวัดความสว่างเล็กน้อยจากสปิตเซอร์”
นักดาราศาสตร์สังเกตเห็นเกือบจะในทันทีว่ามีรูปร่างเส้นโค้งแสงที่แตกต่างกันหลายแห่ง
ในเวลาใดก็ตามความยาวคลื่นบางอย่างก็สว่างขึ้นในขณะที่คนอื่น ๆ กำลังหรี่ลงหรือไม่เปลี่ยนแปลงมากนัก
ปัจจัยต่าง ๆ จำนวนมากจะต้องส่งผลกระทบต่อการเปลี่ยนแปลงความสว่าง
“ ลองนึกภาพการดูโลกจากที่ไกล ๆ ดร. ฟิลิปมูเออร์เฮดกล่าวจากมหาวิทยาลัยบอสตัน
“ ถ้าคุณจะดูแต่ละสีแยกกันคุณจะเห็นรูปแบบที่แตกต่างกันที่บอกคุณบางอย่างเกี่ยวกับพื้นผิวและบรรยากาศแม้ว่าคุณจะไม่สามารถสร้างคุณสมบัติของแต่ละบุคคลได้”
“ สีน้ำเงินจะเพิ่มขึ้นเมื่อมหาสมุทรหมุนไปสู่มุมมอง การเปลี่ยนแปลงของสีน้ำตาลและสีเขียวจะบอกคุณบางอย่างเกี่ยวกับดินและพืชผัก”
หากต้องการทราบว่าอะไรจะทำให้เกิดความแปรปรวนของ SIMP 0136 ทีมใช้แบบจำลองบรรยากาศเพื่อแสดงว่าอยู่ที่ไหนในบรรยากาศความยาวคลื่นของแสงแต่ละอันมีต้นกำเนิด
“ ความยาวคลื่นที่แตกต่างกันให้ข้อมูลเกี่ยวกับความลึกที่แตกต่างกันในบรรยากาศ” แม็คคาร์ธีกล่าว
“ เราเริ่มตระหนักว่าความยาวคลื่นที่มีรูปร่างเส้นโค้งที่คล้ายกันมากที่สุดก็ตรวจสอบความลึกเดียวกันซึ่งเสริมความคิดนี้ว่าพวกเขาจะต้องเกิดจากกลไกเดียวกัน”
ยกตัวอย่างเช่นกลุ่มหนึ่งของความยาวคลื่นมีต้นกำเนิดลึกในชั้นบรรยากาศที่อาจมีเมฆที่ทำจากอนุภาคเหล็ก
กลุ่มที่สองมาจากเมฆที่สูงกว่าซึ่งคิดว่าทำจากแร่ธาตุซิลิเกตขนาดเล็ก
ความแปรปรวนของเส้นโค้งแสงทั้งสองนี้เกี่ยวข้องกับความสมบูรณ์ของชั้นเมฆ
กลุ่มที่สามของความยาวคลื่นมีต้นกำเนิดที่ระดับความสูงสูงสูงกว่าเมฆและดูเหมือนว่าจะติดตามอุณหภูมิ
จุดร้อนที่สดใสอาจเกี่ยวข้องกับออโรราสที่ตรวจพบก่อนหน้านี้ที่ความยาวคลื่นวิทยุหรือเพื่อเพิ่มก๊าซร้อนจากลึกลงไปในชั้นบรรยากาศ
เส้นโค้งแสงบางส่วนไม่สามารถอธิบายได้ด้วยเมฆหรืออุณหภูมิ แต่แทนที่จะแสดงความแปรปรวนที่เกี่ยวข้องกับเคมีคาร์บอนในบรรยากาศ
อาจมีกระเป๋าคาร์บอนมอนอกไซด์และคาร์บอนไดออกไซด์หมุนเข้าและออกจากมุมมองหรือปฏิกิริยาทางเคมีที่ทำให้บรรยากาศเปลี่ยนแปลง
“ เรายังไม่ได้คิดส่วนทางเคมีของปริศนาเลย” ดร. โวสกล่าว
“ แต่ผลลัพธ์เหล่านี้น่าตื่นเต้นมากเพราะพวกเขาแสดงให้เราเห็นว่าความอุดมสมบูรณ์ของโมเลกุลเช่นมีเธนและคาร์บอนไดออกไซด์สามารถเปลี่ยนจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง”
“ ถ้าเรากำลังดูดาวเคราะห์นอกระบบและสามารถรับการวัดได้เพียงครั้งเดียวเราต้องพิจารณาว่าอาจไม่ใช่ตัวแทนของโลกทั้งใบ”
ที่ผลการวิจัยปรากฏในตัวอักษรวารสารดาราศาสตร์-
-
Allison M. McCarthyet al- 2025. รายงานสภาพอากาศ JWST จาก SIMP แบบอะนาล็อก exoplanet แบบแยกจากกัน 0136+0933: ความแปรปรวนที่ขึ้นกับแรงดันซึ่งขับเคลื่อนด้วยกลไกหลายอย่างAPJL981, L22; สอง: 10.3847/2041-8213/ad9eaf
