1. Anasayfa
  2. Haberler

Webb, yıldızsız bir süper jüpiter’in karmaşık atmosferini ortaya çıkarıyor

Webb, yıldızsız bir süper jüpiter’in karmaşık atmosferini ortaya çıkarıyor
0

$(document).ready(function ($) {
$(‘.popup-link’).magnificPopup({
delegate: ‘a’,
type: ‘image’
});
})

Weic2502 – Bilim Sürümü

Webb, yıldızsız süper jüpiter karmaşık atmosferini ortaya çıkarır

3 Mart 2025

Uluslararası bir araştırmacı ekibi, SIMP 0136 olarak bilinen serbest yüzen bir gezegensel kütle nesnesinde parlaklıkta daha önce gözlemlenen varyasyonların atmosferik faktörlerin karmaşık bir kombinasyonunun sonucu olması gerektiğini ve sadece bulutlarla açıklanamayacağını keşfetti.

İki tam rotasyon periyodu boyunca SIMP 0136 tarafından yayılan geniş bir kızılötesi ışık spektrumunu izlemek için NASA/ESA/CSA James Webb uzay teleskopunu kullanarak, ekip daha önce görünüşe göre gizlenmiş bulut katmanları, sıcaklık ve karbon kimyasındaki varyasyonları tespit edebildi. Sonuçlar, güneş sistemimizin içindeki ve ötesindeki gaz devi atmosferlerinin üç boyutlu karmaşıklığı hakkında önemli bir fikir vermektedir.

Hızla dönen, serbest yüzer

SIMP 0136, Samanyolu Kütlesinin yaklaşık 13 katı, Dünya’dan sadece 20 ışık yılı uzaklıkta bulunan Jüpiter kütlesinin yaklaşık 13 katıdır. Her ne kadar bir gaz devi dış gezegen olarak sınıflandırılmasa da-bir yıldız yörüngede olmaz ve bunun yerine kahverengi bir cüce olabilir-Simp 0136, exo-meteoroloji için ideal bir hedeftir: kuzey gökyüzündeki türünün en parlak nesnesidir. İzole edildiğinden, doğrudan gözlemlenebilir ve bir konakçı yıldızın neden olduğu ışık kontaminasyonu veya değişkenlik korkusu olmadan. Ve sadece 2,4 saatlik kısa rotasyon süresi çok verimli bir şekilde araştırmayı mümkün kılar.

Webb gözlemlerinden önce, SIMP 0136, yer tabanlı gözlemevlerinin yanı sıra NASA’nın Spitzer Uzay Teleskopu ve NASA/ESA Hubble Uzay Teleskopu kullanılarak kapsamlı bir şekilde incelenmiştir.

“Bunun parlaklıkta değiştiğini zaten biliyorduk ve zamanla görünüşün içine ve dışına dönen ve gelişen düzensiz bulut katmanları olduğundan emindik.” Boston Üniversitesi doktora öğrencisi Allison McCarthy ve bugün yayınlanan bir çalışmada baş yazar. Astrofizik dergi mektupları. “Ayrıca sıcaklığı etkileyen sıcaklık varyasyonları, kimyasal reaksiyonlar ve muhtemelen auroral aktivitenin bazı etkileri olabileceğini düşündük, ancak emin değildik.”

Bunu anlamak için, ekibin Webb’in geniş bir dalga boyu aralığında parlaklıktaki çok hassas değişiklikleri ölçme yeteneğine ihtiyacı vardı.

Binlerce kızılötesi gökkuşağının çizilmesi

NIRSPEC kullanarak (kızılötesine yakın spektrograf), Webb binlerce bireysel 0.6 ila 5.3 mikron spektrumlarını yakaladı- nesne bir tam rotasyonu tamamladıkça üç saatten fazla bir 1,8 saniyede bir. Bunu hemen Miri (orta kızılötesi enstrüman ile bir gözlem izledi), 5 ila 14 mikron ışık ölçümü toplayan- biri 19.2 saniyede bir, başka bir rotasyon üzerinde.

Sonuç yüzlerce ayrıntılı ışık eğrisidir, her biri nesnenin farklı tarafları görünümlü olarak çok hassas bir dalga boyunun (renk) parlaklığındaki değişikliği gösterir.

“Bu nesnenin tüm yelpazesinin dakikalar boyunca değişimini görmek inanılmazdı” Said Baş Araştırmacı Johanna Vos, Trinity College Dublin’den. “Şimdiye kadar, Hubble’dan sadece yakın kızılötesi spektrumun küçük bir dilimi ve Spitzer’den birkaç parlaklık ölçümü vardı.”

Takım neredeyse birkaç farklı ışık eğrisi şekli olduğunu fark etti. Herhangi bir zamanda, bazı dalga boyları daha parlak büyürken, diğerleri daha dimmer hale geliyordu ya da hiç değişmiyordu. Parlaklık varyasyonlarını etkileyen bir dizi farklı faktör olmalıdır.

“Dünyayı uzaktan izlediğinizi hayal edin. Her renge ayrı ayrı bakacak olsaydınız, bireysel özellikleri yapamasanız bile, yüzeyi ve atmosferi hakkında bir şeyler söyleyen farklı desenler görürsünüz, ” Ortak yazar Philip Muirhead, Boston Üniversitesi’nden de açıklandı. “Okyanuslar göründükçe mavi artacaktır. Kahverengi ve yeşil değişiklikler size toprak ve bitki örtüsü hakkında bir şeyler söyler. ”

Düzensiz bulutlar, sıcak noktalar ve karbon kimyası

SIMP 0136’daki değişkenliğe neyin neden olabileceğini bulmak için ekip, atmosferde her bir ışık dalga boyunun nereden kaynaklandığını göstermek için atmosferik modeller kullandı.

“Farklı dalga boyları atmosferdeki farklı derinlikler hakkında bilgi sağlar,” McCarthy açıkladı. “En benzer ışık eğrisi şekillerine sahip dalga boylarının da aynı derinlikleri araştırdığını fark etmeye başladık, bu da aynı mekanizmadan kaynaklanması gerektiği fikrini güçlendirdi.”

Örneğin, bir grup dalga boyu, demir parçacıklarından yapılmış düzensiz bulutların olabileceği atmosferin derinliklerinde ortaya çıkar. İkinci bir grup, küçük silikat mineral tanelerinden yapılmış olduğu düşünülen daha yüksek bulutlardan gelir. Bu ışık eğrilerinin her ikisindeki varyasyonlar bulut katmanlarının yaması ile ilişkilidir.

Üçüncü bir dalga boyu grubu, bulutların çok üstünde çok yüksek yükseklikte ortaya çıkıyor ve sıcaklığı izliyor gibi görünüyor. Parlak “sıcak noktalar” daha önce radyo dalga boylarında tespit edilen auroralarla veya atmosferde daha derinden sıcak gazın artmasıyla ilişkili olabilir.

Işık eğrilerinin bazıları bulutlar veya sıcaklık ile açıklanamaz, bunun yerine atmosferik karbon kimyasıyla ilgili varyasyonlar gösterir. Karbon monoksit cepleri ve görünümün içine ve dışına dönen karbondioksit veya atmosferin değişmesine neden olan kimyasal reaksiyonlar olabilir.

“Bulmacanın kimya kısmını henüz bulamadık,” dedi Vos. “Ancak bu sonuçlar gerçekten heyecan verici çünkü bize metan ve karbondioksit gibi moleküllerin bolluğunun yerden bir yere ve zamanla değişebileceğini gösteriyorlar. Bir dış gezegen’e bakarsak ve sadece bir ölçüm alabilirsek, bunun tüm gezegeni temsil etmeyebileceğini düşünmeliyiz. ”

Bu araştırma, Webb’in General Observer (Go) Programı 3548’in bir parçası olarak gerçekleştirildi..

Daha Fazla Bilgi

Webb, uzaya fırlatılan en büyük, en güçlü teleskop. Uluslararası bir işbirliği anlaşması kapsamında ESA, Ariane 5 lansman aracını kullanarak teleskopun lansman hizmetini sağladı. Ortaklarla çalışan ESA, Webb Misyonu için Ariane 5 uyarlamalarının geliştirilmesi ve yeterliliğinden ve Arianespace tarafından Lansman Hizmetinin tedarikinden sorumluydu. ESA ayrıca, JPL ve Arizona Üniversitesi ile ortaklaşa ulusal olarak finanse edilen Avrupa enstitüleri (Miri Avrupa Konsorsiyumu) ​​konsorsiyumu tarafından tasarlanan ve inşa edilen orta kızılötesi enstrüman Miri’nin işgücü spektrografı NIRSpec’i ve% 50’sini sağladı.

Webb, NASA, ESA ve Kanada Uzay Ajansı (CSA) arasında uluslararası bir ortaklıktır.

Resim Kredisi: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STSCI)

Bağlar

  • STSCI web sitesinde sürüm
  • NASA web sitesinde yayın
  • Bilimsel makale

E -posta: [email protected]

Ninja kültürü
ESA Haber Odası ve Medya İlişkileri Ofisi

E -posta: [email protected]

ESA/Hubble/Webb görüntülerinin ve videoların kullanımı

Gazeteci misin? ESA/Hubble/Webb medya bültenine abone olun.

“ JavaScript $ (belge) .Ready (function ($) {$ (‘. Popup-link’). magnificPopup ({delege: ‘a’, type: ‘image’});}); “ `— ** Weic2502-Bilim Sürümü ** ** Webb, yıldızsız süper jüpiter ** ** 3 Mart 2025 ** — uluslararası bir araştırma ekibinin karmaşık atmosferini ortaya çıkarır. Daha önce, serbestçe yüzen bir gezegensel-kütle nesnesinin, 0136’dan ziyade karmaşık bir etkileşimden ziyade, daha önce serbest dolaşan gezegensel-kütle nesnesinin, münhasırlıktan önce bilinen parlaklık dalgalanmalarının ortaya çıktı. NASA/ESA/CSA James Webb uzay teleskopunu kullanan ekip, SIMP 0136 tarafından iki tam rotasyon döngüsünde yayılan çok çeşitli kızılötesi dalga boylarını izledi. Bu, daha önce gizlenmiş olan bulut yapılarında, sıcaklıkların ve karbon kimyasındaki varyasyonları ortaya çıkarmalarını sağladı. Bu bulgular, güneş sistemimizin içinde ve ötesinde gaz devi atmosferlerinin karmaşık, üç boyutlu doğası hakkında hayati bilgiler vermektedir. ** Hızla dönen, serbest yüzen bir muamma ** Simp 0136, hızla dönen, serbest yüzen bir varlık Jüpiter’den yaklaşık 13 kat daha büyük, Samanyolu’nda, Dünya’dan sadece 20 ışık yılı. Bir yıldız yörüngede olmasa da ve kahverengi bir cüce olsa da, benzersiz özellikleri onu ekzo-meteorolojik çalışmalar için mükemmel bir aday haline getirir. Kuzey yarımküredeki tipinin en parlak nesnesi olarak, bir ana bilgisayar yıldızının ışığının parazitinden arınmış doğrudan gözlemlenebilir. Ek olarak, sadece 2.4 saatlik kısa rotasyon süresi verimli gözlem sağlar. Webb gözlemlerinden önce SIMP 0136, yer tabanlı teleskoplar, NASA’nın Spitzer Uzay Teleskopu ve NASA/ESA Hubble Uzay Teleskopu ile kapsamlı bir çalışma geçirmişti. Boston Üniversitesi’nde doktora öğrencisi Allison McCarthy ve bugün *Astrofizik Dergisi Mektupları *’da yayınlanan bir çalışmanın baş yazarı Allison McCarthy, “Parlaklık varyasyonlarının farkındaydık ve zamanla görünümlü ve değişen düzensiz bulut katmanlarının varlığından şüphelendik” dedi. “Sıcaklık varyasyonlarını, kimyasal reaksiyonları ve parlaklığa katkıda bulunan potansiyel auroral aktiviteyi varsaydık, ancak kesinlik yoktu.” Bu belirsizlikleri açıklığa kavuşturmak için ekip, Webb’in geniş bir dalga boyu yelpazesinde ince parlaklık değişikliklerini tespit etme yeteneğinden yararlandı. ** Binlerce kızılötesi spektrumları haritalama ** Yakın kızılötesi spektrografı (NIRSPEC) kullanarak, Webb 0,6 ila 5.3 mikron arasında değişen binlerce bireysel spektrum topladı-nesne bir rotasyonu tamamladıkça üç saatte bir 1.8 saniyede bir. Bunu hemen, başka bir rotasyon sırasında her 19.2 saniyede bir-5 ila 14 mikron ışık ölçümü toplayan orta kızılötesi enstrüman (Miri) ile gözlemler izledi. Sonuç, belirli dalga boylarındaki parlaklığın nesnenin farklı tarafları olarak döndüğü gibi nasıl değiştiğini gösteren yüzlerce ayrıntılı ışık eğrisi idi. Trinity College Dublin’den baş araştırmacı Johanna Vos, “Bu nesnenin tüm yelpazesinin dakikalar içinde değiştiğini gözlemlemek şaşırtıcıydı” dedi. “Daha önce, Hubble’dan sadece yakın kızılötesi verileri ve Spitzer’den birkaç parlaklık ölçümünü sınırladık.” Ekip, ışık eğrilerinde birkaç farklı desen belirledi. Herhangi bir noktada, bazı dalga boyları parlaklık olarak artarken, diğerleri kararmış veya sabit kalmıştır. Bu parlaklık varyasyonlarını etkileyen birçok faktör olmalıdır. “Dünyayı uzaktan gözlemlemeyi düşünün. Her rengi ayrı ayrı incelediyseniz, bireysel özellikleri ayırt etmeden bile yüzeyi ve atmosferi hakkında ayrıntıları ortaya çıkaran farklı desenler fark edersiniz ”dedi. “Örneğin, Blue, okyanuslar görüntülenirken yoğunlaşırken, kahverengi ve yeşildeki değişiklikler toprak ve bitki örtüsünü gösterecekti.” ** Bulut modellerini, sıcaklık varyasyonlarını ve karbon kimyasını keşfetmek ** SIMP 0136’daki değişkenliğin arkasındaki nedenleri belirlemek için araştırmacılar, atmosferdeki her dalga boyunun kökenini izlemek için atmosferik modeller kullandılar. McCarthy, “Farklı dalga boyları çeşitli atmosfer derinliklerine ilişkin içgörüler sunuyor” dedi. “Benzer ışık eğrisi şekilleri sergileyen dalga boylarının da aynı atmosferik seviyelerden kaynaklandığını ve aynı mekanizmalar tarafından yönlendirildikleri fikrini güçlendirdiğini fark etmeye başladık.” Örneğin, bir dalga boyu grubu, demir parçacıklarından oluşan düzensiz bulutların bulunabileceği atmosferden derin bir şekilde ortaya çıkar. İkinci bir grup, küçük silikat mineral tanelerinden oluştuğu düşünülen daha yüksek irtifalardan türemiştir. Bu ışık eğrilerindeki varyasyonlar bulut katmanlarının dağılımı ile ilişkilidir. Üçüncü bir dalga boyu grubu, bulutların üstünde çok yüksek irtifalardan ortaya çıkar ve sıcaklıkla ilişkili görünmektedir. Parlak “sıcak noktalar” daha önce radyo dalga boylarında tespit edilen auroralarla veya daha derin atmosferik katmanlardan sıcak gaz upwellingleri ile ilişkilendirilebilir. Bazı ışık eğrileri, sadece bulutlar veya sıcaklık değişiklikleri yoluyla açıklamaya meydan okur, bunun yerine atmosferik karbon kimyasına bağlı varyasyonları gösterir. Karbon monoksit ve karbon dioksit cepleri görünümde ve dışarı dönüyor olabilir veya kimyasal reaksiyonlar atmosferik bileşimi değiştirebilir. Vos, “Bu bulmacanın kimya yönünü tam olarak çözmedik” dedi. “Bununla birlikte, bu bulgular canlandırıcı, metan ve karbondioksit gibi moleküllerin bolluklarının mekansal ve zamansal olarak değişebileceğini ortaya koyuyor. Bir dış gezegen inceleyip tek bir ölçüm elde edersek, bunun tüm gezegeni temsil etmeyebileceğini düşünmeliyiz. ” Bu araştırma, Webb’in General Observer (Go) Programı 3548’in bir parçası olarak gerçekleştirildi. — ** Daha fazla bilgi ** Webb, uzaya başlatılan en büyük ve en güçlü teleskoptur. Uluslararası bir işbirliği anlaşması kapsamında ESA, Lansman hizmetini Ariane 5 Roketi ile sağladı. ESA ayrıca, JPL ve Arizona Üniversitesi ile birlikte Avrupa enstitüleri konsorsiyumu tarafından tasarlanan ve inşa edilen NIRSPEC ve Miri enstrümanının yarısının gelişimine de katkıda bulundu. Webb, NASA, ESA ve Kanada Uzay Ajansı (CSA) arasında bir işbirliğini temsil ediyor. ** Görüntü Kredisi: ** NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STSCI) — ** Bağlantılar ** – [Release on STScI website](#) – [Release on NASA website](#) – [Science paper](#) — ** İletişim Bilgileri ** E-posta: [ninja.menning@example.com](Mailto: ninja.menning@example.com) Ninja Menning ESA Haber Odası ve Medya İlişkileri Ofisi — ** ESA/Hubble/Webb Kullanımı Görüntüler ve Videolar ** Gazeteci misiniz? ESA/Hubble/Webb medya bültenine abone olun. “ ** Webb, çığır açan bir keşifte yıldızsız bir süper jüpiter ** karmaşık atmosferini ortaya çıkarır, NASA’nın James Webb uzay teleskopu (JWST), herhangi bir ebeveyn yıldızına uygun olmayan bir gaz devi olan yıldızsız bir süper jüpitin karmaşık atmosferi hakkında bilgi verdi. Bu dikkate değer bulgu sadece bu esrarengiz göksel cisimlerin atmosferik bileşimine ışık tutmakla kalmaz, aynı zamanda oluşumları ve evrimleri hakkında ilginç sorular da ortaya çıkarır. ### Keşif Süper Jupiters, Jüpiter’den önemli ölçüde daha büyük olan ve genellikle kütlesinin iki katını aşan dış gezegenlerdir. Çeşitli ortamlarda bulunabilirler, ancak yıldızsız bir süper Jüpiter’in varlığı özellikle büyüleyici. Orion Nebula’da keşfedilen bu gaz devi, gökbilimcilerin, yakındaki bir yıldızdan gelen yoğun radyasyon ve ısıdan yoksun bir gezegeni incelemek için eşsiz bir fırsat sunuyor ve atmosferinin daha bozulmamış bir muayenesine izin veriyor. JWST’nin gelişmiş spektroskopik yeteneklerini kullanarak, araştırmacılar bu süper Jüpiter’in atmosferi tarafından yayılan ve emilen ışığı analiz edebildiler. Bu analiz, kimyasal bileşimi, sıcaklığı ve hatta bulut yapıları hakkında zengin bir bilgi ortaya çıkardı ve daha önce hiç bu kadar ayrıntılı olarak gözlemlenmemiş bir gezegensel atmosferin ayrıntılı bir profilini sağladı. ### Karmaşık atmosferik bileşim JWST’nin gözlemleri, yıldızsız süper Jüpiter atmosferi içindeki zengin bir molekül goblenini ortaya çıkardı. Tespit edilen temel bileşenler arasında su buharı, metan ve amonyak, bulut ve ten belirtileri bulunur. Bu moleküllerin varlığı, kendi güneş sistemimizdeki gaz devlerinde bulunanlara benzer şekilde, ancak gezegenin izolasyonu nedeniyle benzersiz özelliklere sahip olan karmaşık atmosferik süreçleri önermektedir. Atmosfer içindeki sıcaklık gradyanı da ölçüldü, bu da dinamik hava sistemlerini gösterebilecek varyasyonlar gösterdi. Bir yıldız eksikliği, bu süper Jüpiter’in bir yıldızın yörüngesinde aynı ısıtma desenlerini yaşamadığı ve güneş etkisi olmadığında atmosferik dolaşımın nasıl çalıştığı hakkında ilginç sorulara yol açtığı anlamına gelir. ### Oluşum ve Evrim Yıldızsız bir Süper Jüpiter’in varlığı, oluşumu hakkında önemli sorular sorar. Gezegen oluşumunun geleneksel modelleri, genç yıldızların etrafındaki protoplantary disklerde gaz devlerinin oluştuğunu göstermektedir. Bununla birlikte, yıldızsız süper jupiterlerin keşfi, bazılarının muhtemelen gaz bulutlarının yerçekimi çöküşü veya henüz tam olarak anlaşılmamış diğer mekanizmalarla tek başına oluşabileceğini gösterir. Bulgular ayrıca gaz devlerinin yaşam döngüsü hakkındaki mevcut teorilere de meydan okuyor. Süper jüpitler bir ana bilgisayar yıldız olmadan var olabilirse, galaksimizde daha önce düşündüğünden daha yaygın olma olasılığını artırır. Bunun, gezegensel oluşum ve gezegenlerin evren boyunca dağılımı konusundaki anlayışımız üzerinde etkileri olabilir. ### Gelecekteki araştırmalar için çıkarımlar JWST’nin uzak dünyaların atmosferlerine bakma yeteneği, dış gezegen araştırmaları için yeni yollar açıyor. Daha yıldızsız süper jupiters ve diğer izole gaz devleri gözlendikçe, gökbilimciler bu büyüleyici göksel bedenlerin daha kapsamlı bir resmini oluşturabilirler. Gelecekteki çalışmalar büyük olasılıkla atmosferlerini karakterize etmeye, oluşum mekanizmalarını anlamaya ve potansiyel yaşanabilirliklerini araştırmaya odaklanacaktır. Dahası, bu keşif JWST’nin gücünü, evrenin gizemlerini çözmek için bir araç olarak vurgulamaktadır. Veri toplamaya devam ettikçe, bilim adamları, yıldızların oluşumundan gezegen sistemlerinin dinamiklerine kadar kozmos hakkında daha fazla sır ortaya çıkarmaya hazırlanıyor. ### Sonuç James Webb Uzay Teleskopu tarafından yıldızsız bir süper Jüpiter’in karmaşık atmosferinin açılması, dış gezegenleri keşfetmemizde önemli bir kilometre taşını işaret ediyor. Bu keşif sadece bu muazzam gaz devleri hakkındaki anlayışımızı geliştirmekle kalmıyor, aynı zamanda gezegensel oluşum ve evrim hakkındaki mevcut paradigmalara da meydan okuyor. Evreni keşfetmeye devam ederken, JWST’den elde edilen anlayışlar şüphesiz astrofiziklerin geleceğini ve kozmos anlayışımızı şekillendirecek.

Paylaş

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir