Menampilkan awan silikat yang terlihat Webb di atmosfer planet yang jauh

Para peneliti mengamati dengan James Webb Space Telescope NASA/ESA/Canadian Space Agency telah mengidentifikasi ciri-ciri awan silikat di atmosfer planet yang jauh. Atmosfer terus naik, bercampur, dan bergerak selama 22 jam sehari, menghangatkan materi dan mendorong turun materi yang lebih dingin. Perubahan kecerahan yang dihasilkan sangat dramatis sehingga menjadi objek planet paling bervariasi yang diketahui hingga saat ini. Tim sains juga membuat pendeteksian air, metana, dan karbon monoksida yang luar biasa jelas dengan menggunakan data Webb, dan menemukan bukti adanya karbon dioksida. Ini adalah jumlah partikel terbesar yang pernah diidentifikasi di planet di luar tata surya kita.

Planet, dikatalogkan sebagai VHS 1256 b, terletak sekitar 40 tahun cahaya dan mengorbit bukan hanya satu, tetapi dua bintang selama 10.000 tahun. “VHS 1256 b empat kali lebih jauh di bintangnya daripada jarak Pluto dari matahari kita, menjadikannya target yang bagus untuk Webb,” kata tim sains yang dipimpin oleh Brittany Miles dari University of Arizona. “Artinya, cahaya planet tidak bercampur dengan cahaya bintang-bintangnya.” Lebih tinggi di atmosfer, tempat awan silikat bergejolak, suhunya mencapai 830 derajat Celcius.

Di dalam awan tersebut, Webb mendeteksi butiran debu silikat yang lebih besar dan lebih kecil, yang muncul di spektrum. Butir silikat halus di atmosfernya mungkin lebih seperti partikel kecil dalam asap. Rekan penulis terkenal Beth Beller dari University of Edinburgh di Inggris. “Butiran besar mungkin seperti partikel pasir yang sangat kecil dan sangat panas.”

VHS 1256 b memiliki gravitasi yang lebih rendah dibandingkan dengan katai coklat yang lebih masif, yang berarti awan silikat dapat muncul dan tetap lebih tinggi di atmosfernya di mana Webb dapat mendeteksinya. Alasan lain dari turbulensi langitnya adalah usia planetnya. Secara astronomis, itu sangat kecil. Hanya 150 juta tahun telah berlalu sejak pembentukannya – dan akan terus berubah dan surut selama miliaran tahun.

Dalam banyak hal, tim menganggap temuan ini sebagai “koin” pertama yang ditarik dari spektrum yang dianggap peneliti sebagai harta karun data. Dalam banyak hal, mereka baru mulai mendefinisikan isinya. “Kami telah mengidentifikasi silikat, tetapi pemahaman yang lebih baik tentang ukuran dan bentuk butiran yang sesuai dengan jenis awan tertentu akan membutuhkan banyak pekerjaan tambahan,” katanya. kata Miles. “Ini bukan kata terakhir di planet ini – ini adalah awal dari upaya pemodelan skala besar agar sesuai dengan data kompleks Webb.”

Meskipun semua fitur yang diamati tim telah terlihat di planet lain di tempat lain di Bima Sakti oleh teleskop lain, tim peneliti lain hanya mengidentifikasi satu pola pada satu waktu. “Tidak ada teleskop lain yang mengidentifikasi begitu banyak fitur secara bersamaan untuk satu target,” katanya. kata rekan penulis Andrew Skimmer dari University of California, Santa Cruz. “Kami melihat banyak partikel dalam satu spektrum Webb yang merinci awan dinamis dan sistem cuaca di planet Bumi.”

Tim mencapai kesimpulan ini dengan menganalisis data yang dikenal sebagai spektra yang dikumpulkan oleh dua instrumen di atas kapal Webb, spektrometer inframerah dekat (NIRSpec) dan instrumen inframerah menengah (MIRI). Karena planet mengorbit pada jarak yang sangat jauh dari bintang-bintangnya, para peneliti dapat mengamatinya secara langsung, daripada menggunakan teknik transit atau tulang belakang untuk mengambil data ini.

Akan ada banyak yang harus dipelajari tentang VHS 1256 b dalam beberapa bulan dan tahun mendatang karena tim ini – dan lainnya – terus memeriksa data inframerah beresolusi tinggi Webb. “Ada pengembalian besar pada jumlah waktu teleskop yang sangat sederhana,” katanya. Biller menambahkan. “Dengan hanya beberapa jam pengamatan, kami memiliki kemungkinan tak terbatas untuk penemuan tambahan.”

Apa yang bisa terjadi pada planet ini miliaran tahun dari sekarang? Karena jaraknya yang sangat jauh dari bintang-bintangnya, suhu akan semakin dingin dari waktu ke waktu, dan langitnya dapat berubah dari mendung menjadi cerah.

Para peneliti mengamati VHS 1256 b sebagai bagian dari program Ilmu Rilis Awal Webb, yang dirancang untuk membantu mengubah kemampuan komunitas astronomi untuk membedakan planet dan piringan yang menyusunnya.

Referensi jurnal

1. JWST Science Program Early Release Observations of Exoplanet Systems II: 1-to-20-micron Spectrum of Planetary-Mass Companion VHS 1256-1257 b,” akan diposting di Surat Jurnal Astrofisika