Джеймс Уеб разкрива екстремния климат на планета на 280 светлинни години: дни коват желязо, ветровете достигат 8000 км/ч

Telescópio Espacial James Webb (JWST) разкри безпрецедентни подробности за климата на WASP-43 b, газов гигант, разположен на 280 светлинни години от Terra. Екзопланетата Este има атмосфера с екстремни температури, гъсти облаци от нощната страна и екваториални ветрове, които достигат около 8000 км/ч. Откритието бележи значителен напредък в изследването на атмосферите извън Sistema Solar.

Подробните наблюдения позволиха на учените да картографират климатичните условия на този далечен свят, който има подобни размери на Júpiter. WASP-43 b обикаля около звездата си на много по-близко разстояние от Mercúrio до Sol, завършвайки едно завъртане само за 19,5 часа. Близостта на Essa води до драстично разделение между дневното и нощното им полукълбо.

Divisão екстремен между постоянен ден и нощ

WASP-43 b се класифицира като „горещ Юпитер“, вид голяма газова екзопланета, която изпитва интензивна топлина поради изключително близката си орбита до своята звезда. Най-забележителното условие на тази система е синхронизираното въртене. Планетата винаги поддържа едно и също лице, обърнато към звездата, което води до постоянно осветена една страна и една страна в постоянна тъмнина, без редовното редуване на ден и нощ, наблюдавано в Terra.

Температурната разлика между двете полукълба е забележима. Дневната страна, постоянно изложена на пряка звездна радиация, достига приблизително 1250°C. Температурата на Esta е достатъчно висока, за да загрее желязото до точката на коване. За разлика от това, нощното полукълбо, винаги в сянка, регистрира температури около 600°C.

Essa климатичната асиметрия е от решаващо значение за разбирането на атмосферното поведение на планетата. Дневната страна изглежда сравнително ярка при инфрачервени измервания, направени от James Webb, отразявайки интензивната радиация, която получава. НАСА публикува анализи, които потвърждават как това термично разделяне оформя атмосферната динамика на WASP-43 b.

Telescópio James Webb използва инфрачервена светлина за измервания

Измерванията бяха направени с MIRI инструмента на James Webb (Mid-Infrared Instrument), който улавя светлина в средния инфрачервен диапазон. Инструментът Este позволи на изследователите да оценят температурите, степента на облачното покритие, наличието на водни пари и атмосферната циркулация. Данните са получени от промените в яркостта на системата, когато планетата завърши своята орбита.

Телескопът не е създал директно изображение на WASP-43 b. Голямото разстояние до планетата, нейният малък размер в сравнение с нейната звезда-домакин и близостта на нейната звездна яркост правят директното наблюдение предизвикателство. Поради това са използвани косвени методи за наблюдение, за да се дешифрират неговите атмосферни характеристики.

Анализът се основава на инфрачервената светлина, излъчвана от системата по време на орбитата на планетата. Diferentes части от WASP-43 b се обърнаха към James Webb, създавайки измерими вариации в общата наблюдавана яркост. Quando се виждаше най-горещата страна на планетата, общата яркост се увеличи. Quando нощното полукълбо преобладаваше в полето на наблюдение, инфрачервеното излъчване намаля. Техниката Essa направи възможно сравняването на характеристиките на всеки регион.

Наблюденията обхващаха дължини на вълните между 5 и 12 микрона, диапазон, силно чувствителен към топлината, излъчвана от горещи обекти. Телескопът последва повече от една пълна орбита на WASP-43 b, за да изгради груба карта на разпределението на температурата в заобикалящата го среда.

• Detecção топлина:По-горещите Corpos излъчват повече инфрачервено лъчение.
• Яркост Variações:Mudanças финото инфрачервено излъчване показва области на топлина, блокиране на облаци и модели на циркулация.
• Mapeamento термична:Acompanhamento от множество орбити за създаване на температурна карта.
• Instrumento MIRI:Essencial за наблюдения в средна инфрачервена светлина.

Nuvens плътни и свръхзвукови ветрове от 8000 км/ч

В нощното полукълбо на WASP-43 b данните от James Webb показват по-тъмен регион в инфрачервения диапазон. Характеристиката на Essa е свързана с наличието на висок и дебел слой облаци, който пречи на топлинното излъчване, наблюдавано от телескопа. Mesmo без пряка звездна светлина, нощното лице не се охлажда напълно. Много бърз Ventos транспортира топлината от осветения регион, преразпределяйки част от енергията около планетата.

Leia Tambem

Royal Shakespeare Company обявява актьорски състав от 36 актьори за пиесата „Игра на тронове: Лудият крал“

Нова Зеландия вика Майкъл Ууд, а вратарят отлага брака, за да участва в безпрецедентно Световно първенство

Коринтианс определя таван на заплатите за подновяване на договора с Мемфис Депай

Essa глобалната циркулация е жизненоважна за атмосферата на екзопланетата. Ela смесва газове и свързва двете полукълба, което според атмосферните модели, използвани в изследването, не позволява на дневната и нощната страна да се развиват в пълна изолация. Облаците от нощната страна са ключов елемент, идентифициран в изследването, за да обясни разликата в яркостта между полукълбата, тъй като атмосферното покритие блокира топлинното излъчване от долните слоеве.

Анализът показва, че този висок и плътен слой пречи на част от топлинното излъчване от ниските слоеве на атмосферата да достигне до телескопа. Isso прави нощния регион да изглежда по-хладен и по-тъмен при инфрачервени измервания. В полукълбото през деня атмосферата изглежда по-ясна и не показва същото блокиране от гъсти облаци, което потвърждава климатичната асиметрия между двете страни.

Разделението Essa показва, че глобалната средна стойност не описва адекватно WASP-43 b. Постоянно дневните и нощните райони представят различни атмосферни условия. Embora принадлежат на една и съща планета, тези полукълба се контролират от различни комбинации от интензивна радиация, циркулация на газ и образуване на облаци, които променят начина, по който се наблюдава топлината във всяка област. Наличието на водна пара също беше идентифицирано, което помогна да се характеризира състава на атмосферата и предостави улики за надморската височина на облака и преноса на топлина.

Решаващите данни на Outro от анализа са значителната липса на метан в нощните измервания. Moléculas от метан може да се появи в по-големи количества при по-ниски температури, ако атмосферата не е в постоянно и бързо смесване. Segundo към НАСА, атмосферната циркулация се случва твърде бързо, за да позволи такова откриваемо натрупване. Isso помага да се обясни оценката за изключително бързи екваториални ветрове, достигащи около 8000 км/ч. Ветровете Esses се движат на изток, свързвайки полукълбата и поддържайки атмосферата в постоянна циркулация. Липсата на метан предполага, че реакциите, температурите и атмосферните движения действат заедно, което прави химическия баланс, очакван в по-студените райони, труден.

Проучете Implicações за Exoplanet Science

WASP-43 b вече беше изследван от телескопи като Hubble и Spitzer. Въпреки това, чувствителността на James Webb е позволила наблюдения с по-големи детайли в инфрачервения диапазон, което значително разширява разбирането за глобалния климат на планетата. Комбинацията от скорошни измервания, предишни данни и триизмерни модели помогна на изследователите ясно да разграничат светлата страна, тъмната страна и циркулацията на газовете около планетата.

Проучването демонстрира забележителната способност на Webb да изследва атмосфери на светове, които са на трилиони километри от Terra. Ele може да измерва вариациите на яркостта, да открива молекули и да оценява моделите на циркулация без необходимост от директно наблюдение на планетарната повърхност. Краткият орбитален период на WASP-43 b също благоприятства наблюдението, тъй като планетата извършва едно завъртане за по-малко от земен ден, което позволява бързи сравнения на различни фази.

Измерванията на Essas са от съществено значение за тестване на модели, използвани при интерпретиране на атмосфери на екзопланети. Podem дори ще допринесе за бъдещи анализи на малки планети, включително тези с характеристики, по-близки до тези на скалисти светове. Климатът на WASP-43 b, според данните от наблюденията, няма пряк паралел в Sistema Solar. Ele съчетава достатъчно топлина за изковаване на желязо, гъсти нощи, покрити с облаци, и свръхзвукови ветрове в атмосфера, доминирана от водород и хелий, добавяйки ценна информация към изследването на разнообразието от светове извън Sistema Solar.