Exoplanetenwissenschaft: James Webb leitet eine neue Ära ein  

Der erste Nachweis von Kohlendioxid in der Atmosphäre von a Planet Außerhalb des Sonnensystems das erste Bild eines Exoplaneten by JWST, das erste Bild eines Exoplaneten jemals bei tiefen Infrarotwellenlängen aufgenommen, der erste Nachweis von Silikatwolken in der Atmosphäre eines Planeten-Massenbegleiters …, der James Webb-Weltraumteleskop (JWST) läutet eine neue Ära in der Erforschung von Exoplaneten ein. 

Studie von Exoplaneten (d. h. Planeten außerhalb des Sonnensystems) in den Sternsystemen von Sterne in Galaxien (auch in unseren Heimatgalaxie Milchig Way) sind der Schlüssel zur Suche nach einer bewohnbaren Erde Planeten mit einer Umgebung und Bedingungen, die das Leben unterstützen. Exoplaneten sind die Schwerpunkte bei der Suche nach Signaturen außerirdischen Lebens. Mehrere Jahrzehnte des Denkens folgten dem Fermi-Paradoxon (1950) und der Drake-Gleichung (1961). Exoplaneten Die Wissenschaft scheint jetzt auf dem Vormarsch zu sein. Über 5000 Exoplaneten auch in Galaxien außerhalb unseres Zuhauses Galaxis, wurden bereits erkannt und die Liste wächst.  

JWST, das kürzlich als weltraumgestütztes Infrarot-Observatorium in einer Entfernung von 1 Million Meilen von der Erde in Betrieb genommen wurde, überwindet weitgehend die Einschränkungen der photometrischen Messung optischer Teleskope und scheint eine neue Ära in der Erforschung einzuläuten Exoplaneten und anschließend auf der Suche nach Bewohnbarkeit Planeten der Heimatgalaxie und darüber hinaus.  

Eine solche jüngste Entwicklung wurde im Vorabdruck am 24^th August 2022 ist der erste definitive Nachweis von Kohlendioxid (CO₂) in der Atmosphäre eines Exoplaneten. WASP-39b ist ein Heißgasriese. Frühere Studien mit optischen Teleskopen hatten auf das Vorhandensein von CO hingewiesen₂ aber Transmissionsspektroskopie-Beobachtungen mit erhalten JWST bestätigtes Vorhandensein von CO₂ in der Atmosphäre davon Exoplaneten¹. Weil das Exoplaneten ist ein heißer Gasriese, Anwesenheit von CO₂ schlägt die Bildung einer Primäratmosphäre durch Metallanreicherung vor, dh der Anteil von Elementen, die schwerer als Wasserstoff und Helium sind, nimmt zu. Neben CO₂, die Atmosphäre davon Exoplaneten sollte auch Wasser, CO und H enthalten₂S. Vorhandensein von CO₂ in der Sekundäratmosphäre eines Erdkörpers Exoplaneten ist ebenfalls von Bedeutung, obwohl dies bei WASP-39b nicht der Fall ist.  

Der erste definitive Nachweis von CO₂ Rasch folgte der Bericht (am 31^st August 2022) der ersten Bilder einer Exoplaneten genommen von JWST, und das erste Bild eines Exoplaneten jemals bei tiefen Infrarotwellenlängen über 5 μm aufgenommen. Dies geschah durch koronographische Beobachtungen der Exoplaneten, HIP 65426 b, mit JWSTDie Nahinfrarotkamera (NIRCam) und das Mittelinfrarotinstrument (MIRI). Die Bilder der Exoplaneten HIP 65426 b sind ziemlich scharf, was dies bestätigt JWST kann Exoplaneten direkt detaillierter abbilden, um das Verständnis weit entfernter Planetensysteme zu verbessern².  

Noch eine weitere Entwicklung, die am 1^st September 2022 ist das bislang höchste Wiedergabetreuespektrum eines Planeten--Massenobjekt, VHS 1256 b, das mit beobachtet wurde JWSTs NIRSpec IFU- und MIRI MRS-Modi. Im Spektrum wurden Wasser, Methan, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Natrium und Kalium beobachtet. Darüber hinaus entdeckte das Forschungsteam direkt Silikatwolken in der Atmosphäre von VHS 1256 b, was der erste derartige Nachweis für a ist Planeten--Massenbegleiter³. 

Die in diesen Studien verwendeten Werkzeuge mit freundlicher Genehmigung JWST, öffnen Sie die Tür für neue Entdeckungen über Exoplaneten in Ihrem Zuhause Galaxis und darüber hinaus.

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References:  

1. Die frühe Veröffentlichung der JWST Transiting Exoplanet Community Wissenschaft Team et al 2022. Identifizierung von Kohlendioxid in einer Exoplanetenatmosphäre. Eingereicht am 24. Vorabdruck bei arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2208.11692  

2. Carter, AL et al. 2022. Das JWST Early Release Science Program for Direct Observations of Exoplanetary Systems I: High Contrast Imaging of the Exoplanet HIP 65426 b from 2-16 μm. Vorabdruck bei arXiv. Eingereicht am 31. August 2022. DOI: https://arxiv.org/abs/2208.14990  

3. Meilen, BE et al. 2022. Das JWST Early Release Science Program for Direct Observations of Exoplanetary Systems II: A 1 to 20 Micron Spectrum of the Planetary-Mass Companion VHS 1256-1257 b. Vorabdruck bei axRiv. Eingereicht am 1. September 2022. DOI: https://arxiv.org/abs/2209.00620  

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