James Webb Uzay Teleskobu, Uzaylı Bir Dünyada Tamamen Farklı İki Alacakaranlık Ortaya Çıkardı

İlk defa, gökbilimciler arasında ayrım yapmışlar Sabah ve akşam atmosferler tek bir gezegenoldukça farklı iki şeyi ortaya çıkarıyor ortamlar kenarlarında. WASP-121b bir gazdır devasa O yörüngeler Yıldızına aşırı derecede yakın olması, bir yarım kürenin 2.500 santigrat dereceye yaklaşan sıcaklıklara maruz kalmasına neden olurken, diğer yarım kürenin sabit kalmasını sağlıyor. karanlık.

Bir araştırma ekibi Max Planck Astronomi Enstitüsü kullandı James Webb Uzay Teleskobu gözlem sağlamak kanıt bir için fenomen Bu modeller daha önce tahmin etmişti. Gelgit kilitli bölgelerde gece ve gündüz arasındaki sınır bölgeleri gezegenler farklı sıcaklıklar ve kimyasal bileşimler sergileyebilir.

Son bulgular yayınlanan bir çalışmada ortaya çıktı Doğa Astronomi.

Zamanın İçinde Sıkışmış Bir Dünya

WASP-121 b, sıcak Jüpiterler olarak bilinen bir grup gaz devinin bir parçasıdır. Bu devasa gezegenler sadece birkaç gün içinde yıldızlarının etrafında dönerler ve sonunda yerçekimi nedeniyle oldukları yerde kilitlenirler. Gelgit kuvvetleri bir tarafı her zaman yıldıza dönük tutarken diğer tarafı asla gün ışığını görmez.

Avustralya'daki Newcastle Üniversitesi'nden ortak yazar Tom Evans-Soma, "WASP-121 b özellikle aşırı düzeyde" dedi. "Gündüz yarımkürede ortalama sıcaklıklar 2.770 Kelvin civarında, gece tarafında ise yaklaşık 1.000 Kelvin'e yakın."

İki yarım küre arasındaki yaklaşık 1.775 santigrat derecelik sıcaklık farkı, WASP-121 b'yi bilinen termal açıdan en ekstrem ötegezegenlerden biri haline getiriyor. Sonlandırıcılar olarak adlandırılan, gündüz ile gece arasındaki sınırda bulunan bölgeler, gezegenin sürekli sabah veya akşam koşullarını yaşadığı yerlerdir. Bilim insanları bu alanların farklı atmosferik özelliklere sahip olmasını bekliyordu ancak bu farklılıklar yalnızca JWST'nin hassasiyetiyle doğrudan gözlemlenebildi.

Atmosferi Haritalamak

Araştırmacılar bu farklılıkları incelemek için gezegenin yıldızının üzerinden geçişini temel alan bir yöntem kullandılar. WASP-121 b, yıldızının önünden geçerken yaklaşık 30 derece dönüyor, bu da her geçiş sırasında atmosferinin farklı bölümlerinin gözlemlenebileceği anlamına geliyor. Ekip, kızılötesi yıldız ışığının zaman içinde atmosferden nasıl süzüldüğünü izleyerek sıcaklığın ve kimyasal bileşimin farklı boylamlarda nasıl değiştiğini yeniden yapılandırdı.

MPIA'dan baş yazar Cyril Gapp, "WASP-121 b döndükçe yıldız ışığı emiliminin nasıl değiştiğini ölçerek, atmosferinin boylamını boylam olarak araştırıyoruz" dedi. Gözlemler yalnızca modellerin tahminlerini doğrulamakla kalmadı, aynı zamanda iki sonlandırıcı arasındaki farkların beklenenden daha büyük olduğunu da gösterdi.

İki Farklı Gökyüzü

Gezegenin sonlandırıcısının akşam tarafı, sabah tarafına göre daha fazla yıldız ışığını emer. Doğuya doğru kuvvetli rüzgarlar ısıyı kavurucu gündüzden gece tarafına doğru sürüklerken, akşam bölgesi bu sıcaklığın ilk patlamasını alıyor. Gözlemlerin gösterdiği gibi, bu ekstra ısı, oradaki atmosferin şişmesine neden olarak daha fazla yıldız ışığını absorbe etmesine olanak tanıyor.

Kimyasal ölçümler bu bulguları destekledi. Geçişin sonuna doğru akşamın daha sıcak bölgeleri ortaya çıktıkça karbon monoksit emilimi arttı. Su farklı bir desen gösterdi. Araştırmacılar, sonucu sadece yüksek sıcaklıklarla azalmak yerine, üst atmosferdeki su moleküllerinin muhtemelen akşam terminatöründeki yoğun ısı nedeniyle parçalandığına dair bir kanıt olarak yorumluyorlar. Bu sadece moleküler konumdaki bir değişime değil, gerçek bir kimyasal değişime işaret ediyor.

Bulut Sorunu

Sabah tarafı farklı bir ortam gösteriyor. Her ne kadar modeller iki sonlandırıcı arasında bir fark öngörse de sabah tarafının neden daha soğuk ve daha donuk göründüğünü tam olarak açıklayamadılar. En olası açıklama, Dünya'dakilere benzemeyen bulutlarla ilgilidir.

Sabah terminatöründe soğuk gece tarafından hava geliyor. Sıcaklıklar, silikat ve mineral bileşiklerinin küçük parçacıklara dönüşerek alttan gelen kızılötesi radyasyonu engelleyen bulutlar oluşturmasına yetecek kadar düşük olabilir. Bu, atmosferin gerçekte olduğundan daha soğuk görünmesini sağlar.

Ekip, modellerini bu bulutları hesaba katacak şekilde ayarladığında, sonuçlar gözlemleriyle daha uyumlu hale geldi. Yine de bu bulutların nasıl oluştuğunu ve davrandığını tam olarak doğrulamak için daha gelişmiş modellemeler gerekecek, çünkü bu tür ekstrem ortamlarda bulut oluşumu ve buharlaşma ötegezegen biliminde büyük bir bilmece olmaya devam ediyor.

Ölçeklenmeye Hazır Bir Yöntem

WASP-121 b daha önceki çalışmalara konu olmuştu ancak JWST artık gökbilimcilerin atmosferini ayrıntılı, bölüm bölüm incelemesine olanak tanıyor. Bu yaklaşım artık diğer ötegezegenlerle de kullanılabilir.

Ekip, benzer analizler için doğru sıcaklıklara ve yörüngelere sahip başka aşırı sıcak gaz devlerini zaten buldu. Bu yöntemi diğer gezegenlerde kullanmak, gökbilimcilerin atmosferik koşulları karşılaştırmasına ve aşırı gezegen ortamlarına ilişkin anlayışımızı derinleştirmesine yardımcı olacaktır.

Austin Burgess, satış, pazarlama ve veri analitiği konularında geçmişi olan bir yazar ve araştırmacıdır. MBA derecesine, İşletme alanında Lisans Diplomasına ve veri analitiği sertifikasına sahiptir. Çalışmaları, ortaya çıkan biyoloji, bilişsel sinir bilimi ve arkeolojik keşiflere vurgu yaparak bilimsel gelişmeleri kırmaya odaklanıyor.