JWST Membuat Profil Kimia Pertama dari Atmosfer Exoplanet • The Register

Teleskop Luar Angkasa James Webb terus membuka dunia untuk sains baru. Kali ini, ini adalah profil molekuler dan kimia pertama dari atmosfer planet ekstrasurya, lengkap dengan bukti reaksi fotokimia aktif.

Sebagai bagian dari profil kimia lengkap exoplanet Wasp 39b – di mana awal musim panas ini Webb menemukan bukti nyata karbon dioksida di atmosfer planet ekstrasurya – NASA dikatakan Teleskop menangkap lebih banyak CO2₂serta karbon monoksida, natrium, kalium dan uap air.

Sulfur dioksida (SO₂) juga ditemukan, yang menurut peneliti Universitas Oxford Shang-Min Tsai merupakan bukti nyata fotokimia – reaksi kimia yang dipicu oleh cahaya yang mengenai atmosfer planet. Misalnya, lapisan ozon bumi diciptakan oleh fotokimia.

“Saya melihat ini sebagai perspektif yang sangat menjanjikan untuk memajukan pemahaman kita tentang atmosfer planet ekstrasurya,” kata Tsai.

Misalnya ketika mendeteksi CO₂ Di atmosfer Wasp 39b, JWST mengandalkan transit planet di sekitar bintangnya dan bagaimana bahan kimia di atmosfernya memengaruhi panjang gelombang cahaya yang ditangkap oleh teleskop. Ketika cahaya mengenai elemen yang berbeda, mereka memantulkan panjang gelombang yang berbeda, yang dapat dideteksi oleh JWST dengan sangat presisi.

Tiga dari empat Webb instrumen ilmiah digunakan untuk membuat profil atmosfer Wasp 39b: citra inframerah-dekat dan spektograf tanpa celah (NIRISS), kamera inframerah-dekat (NIRCam), dan spektograf inframerah-dekat (NIRSpec), digunakan dalam dua konfigurasi.

Profil lengkap atmosfer Wasp 39b seperti yang direkam oleh JWST

Mengapa Profil Atmosfer Penting

Hebat: Kita tahu apa yang ada di atmosfer raksasa gas delapan kali lebih dekat ke bintangnya daripada jarak Merkurius ke Matahari. Jadi?

Pertama, daftar bahan kimia di atmosfer memberi para peneliti rasio di antara mereka, yang menurut NASA merupakan bagian mendasar untuk menentukan pembentukan planet. Kazumasa Ohno, seorang peneliti exoplanet di University of California di Santa Cruz yang bekerja dengan data JWST, mengatakan komposisi kimiawi Wasp 39b memberikan beberapa petunjuk kepada para peneliti.

“Kelimpahan belerang [relative to] Hidrogen menunjukkan bahwa planet itu kemungkinan mengalami akumulasi planetesimal yang signifikan,” kata Ohno. “Data juga menunjukkan bahwa oksigen jauh lebih banyak daripada karbon di atmosfer. Ini mungkin menunjukkan bahwa WASP-39 b awalnya terbentuk jauh dari bintang induknya.”

Penemuan fotokimia juga mengarah ke yang pertama, kata NASA, di mana “ilmuwan menerapkan model komputer fotokimia pada data yang membutuhkan penjelasan lengkap tentang fisika ini.”

Aplikasi inilah yang dikatakan NASA menyebabkan peningkatan dalam kemampuan pemodelannya yang “akan membantu membangun pengetahuan teknologi untuk menafsirkan tanda-tanda potensial kelayakhunian di planet ekstrasurya lain.”

Astrofisikawan University of Bristol Hannah Wakeford mengatakan tim Webb memperkirakan seberapa baik observatorium akan bekerja, “tetapi itu lebih tepat, beragam, dan indah dari yang saya harapkan.”

Dengan pandangan yang panjang dan tajam pada Wasp 39b, dan instrumen Webb bekerja di atas ekspektasi, NASA siap untuk survei planet ekstrasurya tambahan. Mungkin mulai melihat dunia rockier, seperti yang ada di sistem TRAPPIST-1 — beberapa di antaranya berada di zona layak huni bintang.

Laura Flagg, seorang peneliti di Universitas Cornell dan anggota tim Webb internasional, mengatakan masa depan terlihat cerah bagi JWST. “Kita akan dapat melihat gambaran lengkap atmosfer planet ekstrasurya… Sangat menyenangkan mengetahui bahwa semuanya sedang ditulis ulang.” ®