JWST ได้เห็นการปรากฏตัวของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์บนดาวเคราะห์ที่รู้จักกันดีของ HR 8799 ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของนักดาราศาสตร์ระบบที่ใช้ในการสำรวจการก่อตัวของระบบของเราเอง ผลลัพธ์สอดคล้องกับแบบจำลองของวิธีการที่ดาวเคราะห์ยักษ์ของระบบสุริยจักรวาลเกิดขึ้น
มีสองรุ่นสำหรับการก่อตัวของดาวเคราะห์หรือที่รู้จักกันในชื่อบนลงล่างและจากล่างขึ้นบน มันคิดว่าผู้ที่อยู่ในระบบสุริยจักรวาลรวมถึงดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ใช้เส้นทางจากล่างขึ้นบนเริ่มต้นด้วยการสร้างแกนแข็ง ในกรณีของยักษ์ก๊าซสิ่งเหล่านี้จะถูกล้อมรอบด้วยไฮโดรเจนและฮีเลียมเพื่อให้ได้ขนาดอันยิ่งใหญ่
สิ่งที่นักดาราศาสตร์มีความมั่นใจน้อยกว่าเกี่ยวกับความเป็นสากลนี้ดังนั้นการสังเกตกระบวนการในระบบอื่น ๆ จึงเป็นสิ่งสำคัญ ที่มีอายุประมาณ 30 ล้านปี นอกจากนี้ยังอยู่ห่างออกไป 130 ปีแสงซึ่งอยู่ใกล้เคียงกับมาตรฐานของระบบดาวในขั้นตอนการพัฒนาที่น่าสนใจ
โดยปกติเราไม่สามารถมองเห็นดาวเคราะห์ได้โดยตรงในระยะนี้แม้จะมี JWST แต่ดาวเคราะห์ในระบบ HR 8799 ยังเด็กจนยังคงร้อนแรงจากกระบวนการก่อตัว ดังนั้นพวกเขาจึงผลิตรังสีอินฟราเรดเพียงพอที่จะเห็นได้โดยตรง มีแม้กระทั่งวิดีโอของ-
การได้เห็นดาวเคราะห์เป็นสิ่งหนึ่ง แต่ JWST สามารถไปได้ไกลกว่านี้ มันตรวจพบสีที่โดดเด่นของดาวเคราะห์แต่ละดวงเผยให้เห็นองค์ประกอบของชั้นบนของมันโดยบอกเราว่าความยาวคลื่นใดถูกดูดซับ
William Balmer นักศึกษาระดับปริญญาเอกของ Johns Hopkins เป็นนักเขียนคนแรกของการศึกษาที่เปรียบเทียบการสังเกตระบบของ JWST กับระบบที่ค่อนข้างใกล้และอายุน้อยกว่า-
“ ด้วยการพบคุณสมบัติคาร์บอนไดออกไซด์ที่แข็งแกร่งเหล่านี้เราได้แสดงให้เห็นว่ามีส่วนที่หนักกว่าขององค์ประกอบที่หนักกว่าเช่นคาร์บอนออกซิเจนและเหล็กในบรรยากาศของดาวเคราะห์เหล่านี้” บัลเมอร์กล่าวใน A Aคำแถลง- “ จากสิ่งที่เรารู้เกี่ยวกับดาวที่พวกเขาโคจรซึ่งน่าจะบ่งบอกว่าพวกเขาเกิดขึ้นผ่านการเพิ่มหลักซึ่งสำหรับดาวเคราะห์ที่เราสามารถเห็นได้โดยตรงคือข้อสรุปที่น่าตื่นเต้น”
หากเกิดขึ้นจากบนลงล่างดาวเคราะห์จะได้รับการคาดหวังว่าจะมีองค์ประกอบที่คล้ายกันกับดาวของพวกเขา การวัดสัดส่วนขององค์ประกอบที่หนักกว่าฮีเลียมใน HR 8799 ได้พิสูจน์แล้วว่ายากผิดปกติ แต่เราไม่คิดว่ามันสูงขนาดนี้
การสังเกตพบว่าน้อยกว่า 51 Eridani B ซึ่งเป็นดาวเคราะห์ที่รู้จักเพียงอย่างเดียวของระบบ แต่สำรองความสงสัยก่อนหน้านี้ว่ามันมีวงโคจร (ยาว) ที่ผิดปกติมาก
51 Eridani B เปิดเผยองค์ประกอบของมันน้อยกว่า แต่อย่างน้อยเราก็เรียนรู้เกี่ยวกับวงโคจรของดาวเคราะห์รุ่นเยาว์เช่นนี้
เครดิตภาพ: NASA, ESA, CSA, STSCI, W. Balmer (JHU), L. PUEYO (STSCI), M. Perrin (STSCI)
นอกเหนือจากคาร์บอนไดออกไซด์แล้ว JWST ยังพบคาร์บอนมอนอกไซด์และมีเธนในปริมาณที่แตกต่างกันระหว่างดาวเคราะห์ซึ่งบอกเป็นนัยถึงความแตกต่างในการก่อตัว
“ เรามีหลักฐานอื่น ๆ ที่บอกใบ้ถึงสี่ HR 8799 ดาวเคราะห์ที่เกิดขึ้นโดยใช้วิธีการจากล่างขึ้นบนนี้” ดร. ลอเรนต์ปวยอเรนท์ผู้ร่วมการศึกษาของสถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศกล่าว “ สิ่งนี้เป็นเรื่องธรรมดาสำหรับดาวเคราะห์ที่ยาวนานที่เราสามารถถ่ายภาพได้โดยตรงเรายังไม่รู้ แต่เรากำลังเสนอการสังเกตเว็บบ์มากขึ้นซึ่งได้รับแรงบันดาลใจจากการวินิจฉัยคาร์บอนไดออกไซด์ของเราเพื่อตอบคำถามนั้น”
ร้อนแรงเหมือนดาวเคราะห์ในระบบเหล่านี้ถูกบดบังด้วยดาวของพวกเขาในภาพที่ถ่ายจากโลก อย่างไรก็ตามหากไม่มีบรรยากาศที่จะเปื้อนแสงสว่างนั้น Coronagraph ของ JWST สามารถปิดกั้นแสงของดาวได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นเพื่อให้ดาวเคราะห์มีความชัดเจนพอที่เราจะเห็นก๊าซที่เฉพาะเจาะจง
JWST ระบุว่ามีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในเมื่อมันผ่านระหว่างเรากับดาว แต่ก็ถือว่าเป็นการตรวจจับทางอ้อมโดยสังเกตเส้นการดูดซับในสเปกตรัมของดาว ในทางตรงกันข้ามการค้นพบล่าสุดนั้นโดยตรงสังเกตเห็นสีเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับคาร์บอนไดออกไซด์
ที่กล่าวว่าเมื่อพูดถึงการค้นหาก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และก๊าซบ่งบอกถึงชีวิตอย่างมากในบรรยากาศของดาวเคราะห์หินมันเป็นวิธีทางอ้อมที่เรามีแนวโน้มที่จะพึ่งพา
แม้ในเวลาหลายพันล้านปีที่ผ่านมาดาวเคราะห์เหล่านี้จะไม่เหมาะกับชีวิต แต่นั่นไม่ได้หมายความว่าพวกเขาจะไม่ส่งผลกระทบต่อความเป็นอยู่ของระบบ นอกเหนือจากความเป็นไปได้ของชีวิตเกี่ยวกับดวงจันทร์ในอนาคต Balmer ยังตั้งข้อสังเกตว่า“ ถ้าคุณมีดาวเคราะห์ขนาดใหญ่เหล่านี้ที่ทำตัวเหมือนลูกบอลโบว์ลิ่งที่วิ่งผ่านระบบสุริยจักรวาลของคุณพวกเขาสามารถขัดขวางป้องกันหรือทำทั้งสองเล็กน้อยเพื่อดาวเคราะห์อย่างเรา
ผู้เขียนยังเฉลิมฉลองความจริงที่ว่า JWST สามารถระบุสีที่ได้รับจากคาร์บอนไดออกไซด์ให้กับ HR 8799E ซึ่งเป็นดาวเคราะห์ที่รู้จักกันดีที่สุดของระบบทั้งสี่ที่รู้จักกันดีที่สุด
การศึกษาถูกตีพิมพ์ในวารสารดาราศาสตร์-
