
JWST看到的HR 8799的行星,恒星本身被封锁,以免遮盖遮盖。蓝色表示4.1微米光,绿色4.3,红色4.6。
图片来源:NASA,ESA,CSA,STSCI,W。Balmer(Jhu),L。Pueyo(STSCI),M。Perrin(STSCI)
JWST在HR 8799的四个已知行星上发现了二氧化碳的存在,这是系统天文学家用来探索我们自己系统形成的一部分。结果与太阳系如何形成巨型行星的模型一致。
有两种用于行星形成的型号,称为自上而下和自下而上。人们认为,包括木星和土星在内的太阳系中的那些人从建造坚固的核心开始。对于天然气巨头,然后将它们被氢和氦气所包围,以达到其巨大尺寸。
天文学家对此的信心较低,因此这是多么普遍,因此在其他系统中观察过程很重要。这大约有3000万年。这也是130光年,在如此有趣的发展阶段,这是按照星系的标准的结束。
通常,即使使用JWST,我们也无法直接看到行星,但是HR 8799系统中的行星很年轻,以至于它们在编队过程中仍然非常热。因此,它们产生足够的红外辐射以直接看到。甚至有一个视频。
看到行星是一回事,但是JWST可以走得更远。它检测到每个行星的独特颜色,通过告诉我们哪些波长被吸收来揭示其上层的组成。
约翰·霍普金斯(Johns Hopkins)博士生威廉·巴尔默。
“通过发现这些强大的二氧化碳特征,我们已经证明,在这些行星的气氛中,有很大一部分重的元素,例如碳,氧气和铁,”陈述。 “鉴于我们对恒星轨道的了解,这可能表明它们是通过核心积聚形成的,对于我们可以直接看到的行星来说,这是一个令人兴奋的结论。”
如果形成自上而下,则预计行星将具有与恒星相似的组成。在HR 8799中测量比氦气重的元素的比例非常困难,但我们认为这不是很高。
这些观察结果显示,该系统唯一已知的行星的51 B少得多,但确实怀疑它具有非常怪异的(细长)轨道。

51 Eridani B对其构成的揭示较少,但至少我们正在学习如此年轻的星球的轨道。
图片来源:NASA,ESA,CSA,STSCI,W。Balmer(Jhu),L。Pueyo(STSCI),M。Perrin(STSCI)
除二氧化碳外,JWST还发现了一氧化碳和甲烷在行星之间的不同量,暗示了它们的形成差异。
“我们还有其他证据表明,使用这种自下而上的方法暗示了这四个HR 8799的行星,” Space Telescope Science Institute的Laurent Pueyo博士说。 “对于我们可以直接形象的长期行星来说,这有多普遍?我们还不知道,但是我们提出了更多受二氧化碳诊断启发的Webb观察,以回答这个问题。”
这些系统中的行星很热,在从地球拍摄的图像中,恒星掩盖了它们。但是,如果没有涂抹光明的气氛,JWST的Coronagraph可以更有效地遮挡恒星的光线,以使行星足够清晰,甚至可以看到特定的气体。
JWST确定了在当它在我们和恒星之间通过时,但这被认为是间接检测,指出了恒星光谱中的吸收线。相比之下,最新发现是直接的,观察到与二氧化碳相关的特定颜色。
也就是说,在寻找二氧化碳,并在岩石行星的气氛中更强烈地指示生命时,这是我们可能依靠的间接方法。
即使在数十亿年的时间里,这些行星都不适合生命,但这并不意味着它们不会影响其系统的可居住性。 Balmer指出,除了未来卫星的生活可能性外,“如果您的行星像在太阳系中奔跑的保龄球一样,它们可以真正破坏,保护,或者对像我们这样的星球进行一点点的一点点,因此更多地了解它们的地层是理解形成,生存,以及类似的靶心般的行星的关键步骤,以及未来的类似靶心上的可行性。
作者还庆祝了JWST可以识别二氧化碳给出的颜色的事实,该颜色是该系统的四个已知行星的最内向的HR 8799E,因此最难以区分的是与恒星的眩光。
该研究发表在天文学杂志。