NASA Webb 망원경 외계 행성에서 이산화탄소 첫 번째 증거를 포착

NASA의 James Webb 우주 망원경이 우리 태양계 밖의 행성인 외계 행성의 대기에서 이산화탄소의 명확한 증거를 최초로 포착했다.

외계행성 WASP-39b는 지구에서 700광년 떨어진 태양과 같은 별 주위를 도는 뜨거운 가스 거인이며 NASA에 따르면 두 개의 다른 행성을 통과하는 Webb 조사의 일부다. WASP-39b와 같은 행성의 대기 구성을 이해하는 것은 그 기원과 진화 방법을 아는 데 중요하다고 이 기관은 보도 자료에서 언급했다.
“이산화탄소 분자는 행성 형성 이야기의 민감한 추적자다. Line은 조사를 수행한 JWST Transiting Exoplanet Community Early Release Science 팀의 구성원이다.

연구팀은 WASP-39b의 대기를 관찰하기 위해 Webb의 4대 과학 장비 중 하나인 망원경의 근적외선 분광기를 사용하여 이산화탄소를 관찰했다. 그들의 연구는 망원경에서 가능한 한 빨리 외계행성 연구 커뮤니티에 데이터를 제공하여 추가 과학적 연구 및 발견을 안내하도록 설계된 초기 릴리스 과학 프로그램의 일부다.
이 최신 연구 결과는 네이처 저널에 게재 승인되었다.
"이 이산화탄소 특성을 측정함으로써 우리는 이 거대한 가스 행성을 형성하기 위해 얼마나 많은 고체와 가스 물질이 사용되었는지를 결정할 수 있습니다."라고 Line이 덧붙였다. "향후 10년 동안 JWST는 다양한 행성에 대해 이 측정을 수행하여 행성이 어떻게 형성되는지와 우리 태양계의 고유성에 대한 통찰력을 제공할 것입니다."

외계행성 연구의 새로운 시대
매우 민감한 Webb 망원경은 2021년 크리스마스에 지구에서 150만 킬로미터(거의 932,000마일) 떨어진 현재 궤도를 향해 발사되었다. Webb는 다른 우주 망원경이 사용하는 것보다 더 긴 파장의 빛으로 우주를 관찰함으로써 시간의 시작을 더 자세히 연구하고, 최초의 은하에서 관찰되지 않은 구조물을 찾고, 현재 별과 행성계가 형성되고 있는 먼지 구름 내부를 들여다볼 수 있다.
캡처된 행성 대기의 스펙트럼에서 연구자들은 4.1~4.6미크론 사이의 작은 언덕을 보았다. 이는 "이산화탄소의 명확한 신호"라고 캘리포니아 대학 산타클로스의 천문학 및 천체 물리학 교수인 팀 리더인 Natalie Batalha는 말했다. 크루즈, 릴리스에서. (마이크론은 100만분의 1미터에 해당하는 길이의 단위입니다.)

카네기 연구소 지구 및 행성 연구소의 박사후 연구원인 팀 멤버 무나자 알람은 "대기의 구성, 두께 및 흐림에 따라 다른 색보다 일부 빛을 더 많이 흡수하여 행성을 더 크게 보이게 합니다"라고 말했다. 과학. "우리는 대기의 화학적 구성을 밝히기 위해 행성 크기의 이러한 미세한 차이를 분석할 수 있습니다."
Webb 망원경이 가능하게 하는 이 광 스펙트럼 부분에 대한 접근은 NASA에 따르면 많은 외계행성에 존재하는 것으로 생각되는 메탄과 물과 같은 풍부한 가스와 이산화탄소를 측정하는 데 중요하다. 개별 가스는 서로 다른 색상 조합을 흡수하기 때문에 연구자들은 "대기가 무엇으로 구성되어 있는지 정확히 결정하기 위해 파장 스펙트럼에 걸쳐 투과된 빛의 밝기의 작은 차이"를 조사할 수 있다.
이전에 NASA의 허블 및 스피처 망원경은 행성 대기에서 수증기, 나트륨 및 칼륨을 발견했다. Batalha는 "Hubble과 Spitzer가 함께 이 행성을 이전에 관찰한 결과 이산화탄소가 존재할 수 있다는 놀라운 힌트를 얻을 수 있었습니다."라고 말했다. "JWST의 데이터는 명백히 이산화탄소의 특징을 보여주었고, 이는 우리에게 거의 소리를 지르게 할 정도로 두드러졌습니다."

Johns Hopkins 대학의 Morton K. Blaustein 지구 및 행성 과학부 대학원생인 Zafar Rustamkulov는 뉴스에서 "데이터가 내 화면에 나타나자마자 엄청난 이산화탄소 기능이 저를 사로 잡았습니다."라고 말했다. 그는 "외계행성 과학의 중요한 문턱을 넘은 특별한 순간이었다"고 덧붙였다.
2011년에 발견된 WASP-39b의 질량은 토성과 거의 같으며 목성의 약 1/4이며 지름은 목성보다 1.3배 더 크다. 외계행성은 별에 매우 가깝게 공전하기 때문에 지구의 4일 정도에 한 바퀴를 돌고 있다.