The first detection of carbon dioxide in the atmosphere of a vliegtuig outside the solar system, the first image of an exoplaneet by JWST, de eerste afbeelding van een exoplaneet ooit gemaakt op diepe infrarode golflengten, de eerste detectie van silicaatwolken in de atmosfeer van een metgezel met planetaire massa..., de James Webb Ruimtetelescoop (JWST) luidt een nieuw tijdperk in in de studie van exoplaneten.
Studie van exoplaneten (i.e., planets outside the solar system) in the stellar systems of sterren in galaxies (including in our home galaxy Milky Way) hold key to the quest for habitable earth-like planeten with environment and conditions conducive to support life. exoplaneten zijn de brandpunten in de zoektocht naar handtekeningen van buitenaards leven. Tientallen jaren van denken volgens de paradox van Fermi (1950) en de vergelijking van Drake (1961), exoplaneet De wetenschap lijkt nu terrein te winnen. Meer dan 5000 exoplaneten including in galaxies outside our home melkweg, have already been detected and the list is growing.
JWST, dat onlangs operationeel is geworden als een op afstand geplaatst infraroodobservatorium dat in gebruik is genomen op een afstand van 1 miljoen mijl van de aarde, overwint op grote schaal de fotometrische meetbeperkingen van optische telescopen en lijkt een nieuw tijdperk in te luiden in de studie van exoplaneten and subsequently towards quest for habitable planeten in de thuis sterrenstelsel en verder.
Een dergelijke recente ontwikkeling gerapporteerd in preprint op 24th Augustus 2022 is de eerste definitieve detectie van kooldioxide (CO2) in de atmosfeer van een exoplaneet. WASP-39b is een hete gasreus. Eerdere onderzoeken met optische telescopen hadden de aanwezigheid van CO aangetoond2 maar transmissiespectroscopiewaarnemingen verkregen met JWST bevestigde aanwezigheid van CO2 in de sfeer hiervan exoplaneet1. Omdat dit exoplaneet is een hete gasreus, aanwezigheid van CO2 suggereert de vorming van een primaire atmosfeer door metaalverrijking, dat wil zeggen dat het aandeel elementen zwaarder dan waterstof en helium toeneemt. Naast CO2, de sfeer hiervan exoplaneet moet ook water, CO en H bevatten2S. Aanwezigheid van CO2 in de secundaire atmosfeer van een aards wezen exoplaneet is ook significant, hoewel dit niet het geval is bij WASP-39b.
De eerste definitieve detectie van CO2 werd snel gevolgd door de melding (op 31st Augustus 2022) van de eerste beelden van een exoplaneet ingenomen door JWST, and the first image of an exoplaneet ever taken at deep infrared wavelength beyond 5 μm. This was done through coronagraphic observations of the exoplaneet, HIP 65426 b, using JWST’s Near-Infrared Camera (NIRCam) and the Mid-Infrared Instrument (MIRI). The images of the exoplaneet HIP 65426 b are quite sharp which confirms that JWST kan exoplaneten direct gedetailleerder in beeld brengen voor een beter begrip van de verre planetenstelsels2.
Nog een andere ontwikkeling gerapporteerd over 1st September 2022 is the highest fidelity spectrum to date of a planetair-mass object, VHS 1256 b which was observed with JWST's NIRSpec IFU and MIRI MRS modes. Water, methane, carbon monoxide, carbon dioxide, sodium, and potassium were observed in the spectrum. Further, the research team directly detected silicate clouds in the atmosphere of VHS 1256 b, which is the first such detection for a planetair-mass companion3.
De instrumenten die in deze onderzoeken worden gebruikt, met dank JWST, open door for new discoveries about exoplanets in the home melkweg en verder.
***
Referenties:
- The JWST Transiting Exoplanet Community Early Release Wetenschap Team c.s. 2022. Identificatie van koolstofdioxide in een exoplaneetatmosfeer. Ingediend op 24 aug 2022. Pre-print bij arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2208.11692
- Carter, AL c.s.. 2022. Het JWST Early Release Science-programma voor directe waarnemingen van exoplanetaire systemen I: beeldvorming met hoog contrast van de exoplaneet HIP 65426 b van 2-16 m. Preprint bij arXiv. Ingediend op 31 aug 2022. DOI: https://arxiv.org/abs/2208.14990
- Miles, BE et al. 2022. Het JWST-wetenschappelijk programma voor vroege vrijgave voor directe waarnemingen van exoplanetaire systemen II: een spectrum van 1 tot 20 micron van de planetaire massa-compagnon VHS 1256-1257 b. Preprint bij axRiv. Ingediend op 1 september 2022. DOI: https://arxiv.org/abs/2209.00620
***
