Webb pierwszy raz wypatrzył reakcję chemiczną w atmosferze planety pozasłonecznej
Planetarne atmosfery to dynamiczne miejsca, w których nieustannie zachodzą reakcje chemiczne, często napędzane energią pochodzącą z macierzystej gwiazdy. I tak w atmosferze Ziemi stale powstaje i rozpada się ozon oraz tworzy się fotosmog. A jak wyglądają takie procesy w atmosferach planet pozasłonecznych? Dotychczas nie mieliśmy narzędzi zdolnych do prowadzenia takich badań. Ostatnio jednak zespół Teleskopu Kosmicznego Jamesa Webba doniósł o wykryciu oznak pierwszej reakcji zachodzącej w atmosferze planety pozasłonecznej.
Obserwowana przez JWST planeta to WASP-39b zwana Bocaprins. Ten daleki glob krąży wokół odległej o ok. 700 lat świetlnych od Ziemi gwiazdy z gwiazdozbioru Panny. Nie jest podobny do naszej planety, masą przypomina raczej Saturna. Co więcej, okrąża swą gwiazdę w odległości dwadzieścia razy mniejszej niż dzieląca Ziemię od Słońca. Nic dziwnego, że jego temperatura sięga 900°C.
Pierwsze dowody na obecność dwutlenku węgla w atmosferze WASP-39b znalazły się już w sierpniu. Jednocześnie jednak obserwacje wykazały dodatkową strukturę w widmie, co sugerowało, że nieznany pierwiastek lub cząsteczka pochłania światło macierzystej gwiazdy, gdy przechodzi on przez atmosferę planety. Teraz badacze z University of St. Andrews w Wielkiej Brytanii przeanalizowali dane dotyczące światła WASP-39b zebrane z czterech instrumentów podczerwonych teleskopu Webba. Wyniki modelowania pozaziemskiej atmosfery wskazują, że tajemniczym związkiem jest dwutlenek siarki.
Jego poziom jest znacznie wyższy, niż byłby, gdyby planetarna atmosfera zawierała tylko gazy powstałe podczas formowania się układu gwiezdnego. Jedynym wyjaśnieniem jest to, że światło od gwiazdy WASP-39 spowodowało łańcuch reakcji chemicznych w atmosferze planety.
Identyfikacja reakcji fotochemicznych na WASP-39b może z czasem pomóc we wskazaniu, czy planeta uformowała się w miejscu, w którym znajduje się obecnie, czy dalej od swojej gwiazdy i przesunęła się ku centrum układu, zbierając po drodze dodatkową materię. Znalezisko dobrze wróży obserwacji większej liczby związków wytwarzanych w procesach fotochemicznych. Ostatecznie takie detekcje mogą pomóc w jednym z najważniejszych celów misji JWST: poszukiwaniu oznak egzoplanety, na której może istnieć życie.