Wissenschaftler, die das James Webb Space Telescope (JWST) verwenden, haben sich in die Atmosphäre des sengenden heißen Exoplanet LTT 9779 b.
Offiziell Cuancoá genannt, wurde dieses Exoplanet in Neptungröße im Jahr 2020 entdeckt und umkreist alle 19 Stunden seinen sonnenähnlichen Stern. Mit einer Masse von etwa dem 29 -fachen der Erde liegt LTT 9779 B innerhalb der “heißen Neptune -Wüste” – eine Kategorie von Planeten, für die außergewöhnlich wenige existieren, was es zu einer seltenen und faszinierenden Entdeckung macht.
“Einen Planeten dieser Größe zu finden, der so nah an seinem Gaststar ist, ist wie ein Schneeball zu finden, der nicht in einem Feuer geschmolzen ist”, sagte Doppelstudentin Louis-Philippe Coulombe von der Université de Montréal in einer Pressemitteilung. “Es ist ein Beweis für die Vielfalt planetarischer Systeme und bietet ein Fenster, wie sich Planeten unter extremen Bedingungen entwickeln.”
Das Team verwendete den SOSS -Modus (SOSS) des einzelnen Objekts Slitless Specroscopy (SOSS) des JWST -Beinahe -Infrarot -Imagers und des schlitzlosen Spektrographen (Niriss), um LTT 9779 b zu untersuchen. Dieses Instrument erkennt Licht im Nahinfrarotbereich-Wellenlängen direkt über sichtbares Licht-, was es besonders effektiv für die Analyse exoplaneter Atmosphären, entfernten Galaxien und schwachen himmlischen Objekte macht. Diese Fähigkeiten übertreffen bei weitem diejenigen früherer Teleskope, sodass Wissenschaftler Details aufdecken, die einst außer Reichweite waren.
Für LTT 9779 B verwendete das Team den Soss -Modus, um Wasserdampf zu erkennen und Licht zu studieren, das sich aus seinen Wolken reflektiert, die sich auf der Tagesseite des Exoplanets bilden. Wie der Erdmond ist LTT 9779 B ordentlich eingesperrt, was bedeutet, dass eines seiner Gesichter immer seinem Stern ausgesetzt sein wird – mit Temperaturen von fast 3.600 Grad Fahrenheit (2.000 Celsius) aufgrund ihrer engen Umlaufbahn – während die Nachtseite in einer dauerhaften Dunkelheit bleibt.
“Dieser Planet bietet ein einzigartiges Labor, um zu verstehen, wie Wolken und der Transport von Wärme in den Atmosphären hoch bestrahlter Welten interagieren”, erklärte Coulombe.
Bei ordentlich verschlossenen Gasriesen wird der atmosphärische Kreislauf durch starke Temperaturunterschiede zwischen den permanenten Tag- und Nachtseiten angetrieben. Heißluft steigt auf der sengenden Tagesseite, während kühlerer, dichterer Luft auf der Nachtseite einen konvektionsgetriebenen Strom erzeugt. Aufgrund des Coriolis-Effekts, der durch die Rotation des Planeten verursacht wird, erzeugt diese Kreislauf einen leistungsstarken Jetstrom nach Osten.
Bei LTT 9779 B führt dieser Wärmeverkehr zu einem kühleren westlichen Dayside, bei dem die Temperaturen niedrig genug sind, damit sich die Wolken bilden. Es wird auch angenommen, dass das Vorhandensein dieser Wolken mit der höheren atmosphärischen Metallizität des Planeten verbunden ist, was die Bildung reflektierender Partikel wie Aerosole fördert. Diese Hypothese wird durch die ungewöhnlich hohe Albedo von LTT 9779 B unterstützt, was bedeutet, dass sie mehr Sonnenlicht als andere Planeten ähnlicher Temperatur widerspiegelt.
“Diese teilweise Abdeckung von Wolken in seiner Zeit, die einen bestimmten Bruchteil des Sternflusses widerspiegelt, wirkt sich wahrscheinlich auf das Energiebudget des Planeten aus”, schrieb das Forschungsteam in seiner Zeitung.
Sie fanden auch Anzeichen von Wasserdampf am Dayside von LTT 9779 B und bestätigten, dass Wissenschaftler die Atmosphären von wolkigen Exoplaneten untersuchen können, indem sie die von ihnen abgebrachte Wärme analysierten.
Diese Ergebnisse legen nahe, dass die dicken Wolken und das hohe Reflexionsvermögen des Planeten mit seinen atmosphärischen Zusammensetzung und Zirkulationsmustern verbunden sein können.
“Durch die Modellierung der Atmosphäre von LTT 9779 B im Detail beginnen wir, die Prozesse zu entsperren, die seine außerirdischen Wettermuster antreiben”, sagte Björn Bennneke, Co-Autor der Studie.
Das Team arbeitet nun daran, seine Modelle mit zusätzlichen Beobachtungen zu verfeinern, um besser zu verstehen, wie sich Wolken bilden und in solchen extremen Umgebungen bestehen bleiben.
“Wir haben die Informationen über diesen Planeten noch nicht zusammengesetzt”, schloss Jake Taylor vom Ministerium für Physik der Universität von Oxford. “Wir verwenden derzeit Beobachtungen aus dem Hubble -Weltraumteleskop und dem sehr großen Teleskop, um die Dayside -Wolkenstruktur genauer zu untersuchen, um so viel wie möglich zu lernen.”
Eine Studie zur Atmosphäre von LTT 9779 B wurde in der Zeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht.
