JWST detekterer halvtungt vand på exoplanet 700 lysår væk og afslører formation
Forskere, der bruger James Webb Space Telescope (JWST) kan have identificeret tilstedeværelsen af halvtungt vand i atmosfæren af WASP-39b, en kæmpeplanet, der kredser om en stjerne næsten 700 lysår fra Jorden. Denne exoplanet er en af de mest undersøgte af JWST, som allerede har fået et stort sæt informationer om den ved at bruge sine fire hovedinstrumenter til observationer ved infrarøde bølgelængder.
Ved at analysere disse observationer kan forskerne dechifrere de kemiske signaturer, der er til stede i en exoplanets atmosfære. Ved at undersøge lyset, der passerer gennem dette gasformige lag, er det muligt at identificere forskellige molekyler og derfor bedre forstå udviklingen af denne fjerne verden.
Søgen efter vand er fundamental i planetarisk forskning, da den kan give afgørende indsigt i andre verdeners miljøforhold. For denne nye undersøgelse fokuserede forskere på en mere usædvanlig variant af vand kendt som semi-heavy water eller HDO, snarere end den almindelige version.
Opdagelse af nye beviser for vand på exoplaneten WASP-39b
Forskerholdet, som offentliggjorde sine foreløbige resultater på arXiv-serveren, undersøgte vandisotopologer. Det er molekyler med samme kemiske sammensætning som vand, men med variationer i brint. I HDO er et brintatom for eksempel erstattet af deuterium, en tungere isotop, der indeholder en ekstra neutron. Denne sondring giver astronomer mulighed for at beregne deuterium-brint-forholdet (D/H), en kemisk indikator, der kan spore oprindelsen af en planets vand og dens atmosfæriske udvikling over tid.
Mere om emnet: Interstellar komet 3I/ATLAS rejser med 58 km/s og vil få sin rute ændret af Jupiter
Eksperterne sammenlignede computersimuleringer af WASP-39bs atmosfære med data indhentet af JWST. I analysen blev der taget højde for flere aspekter, såsom temperatur, tilstedeværelsen af skyer, molekylære koncentrationer og den måde, atmosfæren interagerer med lys på.
Ifølge videnskabsmændene, der er involveret i undersøgelsen, ser D/H-forholdet observeret i WASP-39b ud til at være betydeligt højere end det, der blev opdaget i gasgiganterne i vores eget solsystem, såsom Jupiter og Saturn. Denne særegenhed gør exoplaneten til et værdifuldt studieobjekt til at forstå vandets adfærd i planetariske miljøer ud over de kendte.
Udvælgelsen af denne exoplanet til forskning skyldtes til dels den store mængde af allerede eksisterende data om den. Forskere bekræftede, at JWST var i stand til at generere det mest komplette transmissionsspektrum, der nogensinde er registreret for en exoplanet, hvilket giver forskerne et detaljeret kig på dens atmosfæriske sammensætning.
Fuld dækning: Seneste Nyheder (DA)
Hvor alvorlige forhold kan have ændret planetens vand
Vandets ejendommelige signatur kan tilskrives WASP-39bs ugæstfri miljø. Denne gaskæmpe, med lav tæthed og høje temperaturer, kredser meget tæt på sin stjerne, hvilket udsætter dens atmosfære for ekstreme strålingsniveauer.
Se Også
Den tidligere bokser Prichard Colón dør 33 år gammel efter lang kamp med hjerneskade
Den tidligere fighter Prichard Colón dør i en alder af 33 efter et årti i en vegetativ tilstand
Global auktion til en værdi af 11,9 millioner USD fremhæver sjældne brasilianske mønter til en værdi af op til 292 tusind USD i 2026
En af hypoteserne for denne anomali er atmosfærisk flugt. Almindelige brintvandmolekyler, der er lettere, ville være mere tilbøjelige til at flygte ud i rummet. På den anden side ville tungere molekyler, som indeholder deuterium, være mere modstandsdygtige over for fjernelse. Derfor ville planetens atmosfære med tiden have en høj koncentration af halvtungt vand.
Desuden kan andre atmosfæriske fænomener have haft indflydelse. Forskere mener, at blandingen af gasser i atmosfæren og kemiske reaktioner forårsaget af lyset fra den centrale stjerne kan have påvirket D/H-forholdet målt af JWST.
Den præcise årsag til denne usædvanlige vandsignatur er stadig under undersøgelse. Selvom observationerne giver et grundigt kemisk billede, er det sandsynligt, at flere processer har bidraget til det aktuelle scenarie, som astronomerne nu analyserer.
Læs mere: NASAs Webb-teleskop opdager en ny gigantisk planet med innovativ metode
Vand på planeten kan indikere dens dannelseshistorie
En anden teori, der overvejes af videnskabsmænd, er, at WASP-39b kan være opstået i et fjernere og koldere område af sit stjernesystem, ud over den såkaldte “islinje”. I denne sammenhæng ville planeten have agglomereret vandrige materialer i de ydre områder, før den migrerede til sin nuværende bane, tættere på stjernen.
Undersøgelsens forfattere forklarede, at “observationer af protostellare is fra denne region viser en grad af deuteriumberigelse, der stemmer overens med D/H-forholdet udledt i WASP-39b.” De tilføjede også, at “at validere dette scenarie for at reproducere de observerede værdier vil kræve dybdegående kemisk modellering.”
På trods af påvisning tilbyder exoplaneten WASP-39b ikke betingelser for liv, som vi kender det. Det er en gasgigant med brændende temperaturer, der nærmer sig 1.000 grader celsius. Opdagelsen af HDO illustrerer imidlertid JWSTs evne til at afsløre hidtil uset information om sådanne fjerne verdener.
Forskerne understreger, at halvtungt vand fortsat er en af de mest bekvemme kemiske indikatorer til at undersøge vand på andre planeter på grund af dets klare spektrale signaler i atmosfæren.
