Teleskop Jamese Webba odhaluje klíč k formování veleobřích exoplanet

Telescópio James Webb

Telescópio James Webb - muratart/ Shutterstock.com

Astrônomos použil Telescópio Espacial James Webb ke studiu exoplanety 29 Cygni b. Objekt je asi 15krát větší než Júpiter a obíhá hvězdu 133 světelných let daleko od Terra. Data naznačují, že vznikla akrecí materiálu bohatého na těžké prvky v protoplanetárním disku. Isso zpochybňuje předchozí vysvětlení tak masivních planet.

Většina planet se tvoří zdola nahoru s malými shluky kamení a ledu, které se postupně spojují. Procesy Já shora dolů zahrnují přímý kolaps hustých mračen plynu a prachu, podobně jako při vzniku hvězd. 29 Cygni b se nachází na hranici mezi těmito mechanismy kvůli své vysoké hmotnosti, ale nové důkazy ukazují na tradiční cestu planet.

Atmosférický Composição detekovaný Webb

James Webb pořídil přímé snímky exoplanety pomocí blízké infračervené kamery. Pozorování odhalila přítomnost oxidu uhličitého a oxidu uhelnatého v atmosféře. Signály Esses ukazují, že objekt je ve srovnání s hostitelskou hvězdou obohacen o těžké prvky, které astronomové nazývají kovy.

Množství těžkých prvků odpovídá přibližně 150násobku obsahu Terra. Obohacení Esse naznačuje, že planeta během svého formování v disku kolem mladé hvězdy nahromadila pevné látky bohaté na kovy. Hostitelská hvězda je typu A, o něco teplejší a hmotnější než Sol, a má disk prašných úlomků.

  • Detecção CO2 a CO v atmosféře
  • Enriquecimento v kovech třikrát vyšší než u hvězdy
  • Massa ekvivalentní 15 Júpiteres
  • Průměrná oběžná dráha Distância je asi 2,4 miliardy kilometrů
  • Temperatura mezi 530 a 1 000 stupni Celsius kvůli mládí

Orbitální Alinhamento posiluje planetární původ

Astrônomos doplnil data Webb o pozorování z pozemního optického dalekohledu s vysokým úhlovým rozlišením. Přístroj měřil zarovnání mezi oběžnou dráhou planety a rotační osou hvězdy. Výsledek ukazuje, že oba jsou zarovnány, což je běžný vzor v systémech vytvořených v protoplanetárním disku.

Telescópio James Webb – 24K-Production/shutterstock.com

Zarovnání Esse kontrastuje s tím, co se očekává od objektů vytvořených fragmentací disku nebo nezávislým zachycením. Juntos, chemické a dynamické důkazy svědčí o rychlém narůstání materiálu obohaceného kovy. K procesu došlo, když byl disk stále přítomen kolem hvězdy.

Pozorování Programa zahrnuje další podobné objekty

Studie je součástí většího programu James Webb, který se zaměřuje na čtyři mladé exoplanety. Todos mají hmotnosti mezi jednou a 15krát větší než Júpiter a obíhají v obrovských vzdálenostech, přibližně 15 miliard kilometrů. Cíle jsou horké kvůli nedávnému vzniku a sdílejí podobné atmosférické vlastnosti.

Vědci plánují analyzovat další tři objekty, aby porovnali složení a oběžné dráhy. Počáteční výsledky s 29 Cygni b již rozšiřují chápání rozsahu, v jakém může akreční mechanismus produkovat masivní společníky. Planeta obíhá v podobné vzdálenosti jako Urano v Sistema Solar.

Implicações pro klasifikaci nebeských objektů

Objev upravuje dělicí čáru mezi obřími planetami a objekty, které se formují jako hvězdy. Masivní Planetas, jako je tato, mohou vzniknout akrecí, i když se hmotnost blíží tradičnímu limitu pro hnědé trpaslíky nebo hvězdy s nízkou hmotností. Přítomnost zvýšených kovů slouží jako klíčový marker prostředí tvorby.

Equipes pokračuje ve sběru dat o těchto systémech za účelem zpřesnění teoretických modelů. Telescópio James Webb umožňuje přímé pozorování, které bylo dříve obtížné nebo nemožné s předchozími přístroji. Snímky a spektra pomáhají rozlišit formační procesy probíhající v protoplanetárních discích.

Exoplanet 29 Cygni b nabízí vzácnou příležitost otestovat limity formování planet. Složení a oběžná dráha Sua poskytují konzistentní důkazy pro zvětšenou cestu zdola nahoru.

Viz také