जेम्स वेब टेलीस्कोप एक एक्सोप्लैनेट के वातावरण को प्रकट करता है जैसा पहले कभी नहीं हुआ

WASP-39 b की नई टिप्पणियों से अन्य विवरणों के साथ ग्रह के वातावरण में सल्फर डाइऑक्साइड के पहले कभी नहीं देखे गए अणु का पता चलता है।

WASP-39 b की नई टिप्पणियों से अन्य विवरणों के साथ ग्रह के वातावरण में सल्फर डाइऑक्साइड के पहले कभी नहीं देखे गए अणु का पता चलता है।

टेलीस्कोप का अत्यधिक संवेदनशील इंस्ट्रूमेंट क्लस्टर “हॉट सैटर्न” के वातावरण पर प्रशिक्षण दे रहा है – एक शनि-द्रव्यमान-आकार का ग्रह जो लगभग 700 प्रकाश-वर्ष दूर एक तारे की परिक्रमा करता है – जिसे WASP-39 b के रूप में जाना जाता है। जबकि JWST और हबल और स्पिट्जर सहित अन्य अंतरिक्ष दूरबीनों ने पहले इस ग्रह के वायुमंडल के अलग-अलग घटकों का खुलासा किया है, नए रीडआउट परमाणुओं, अणुओं और यहां तक ​​कि सक्रिय रसायन विज्ञान और बादलों के संकेतों की पूरी सूची प्रदान करते हैं।

सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स के एक खगोल वैज्ञानिक मर्सिडीज लोपेज़-मोरालेस कहते हैं, “डेटा में कई अलग-अलग कणों से संकेतों की स्पष्टता उल्लेखनीय है।” हार्वर्ड और स्मिथसोनियन और वैज्ञानिकों में से एक जिन्होंने नए निष्कर्षों में योगदान दिया।

“हमें उम्मीद थी कि हम इनमें से कई और संकेत देखेंगे, लेकिन जब मैंने पहली बार डेटा देखा, तो मैं विस्मय में था,” लोपेज़-मोरालेस कहते हैं।

नवीनतम डेटा यह भी संकेत देता है कि ये एक्सोप्लैनेट बादल कैसे करीब दिखाई दे सकते हैं: ग्रह पर एकल, समान कफन के बजाय ढीले।

परिणाम JWST की एक्सोप्लैनेट्स – अन्य सितारों के आसपास के ग्रहों पर विस्तृत जांच करने की क्षमता के लिए अच्छा है – वैज्ञानिकों को उम्मीद है। इसमें TRAPPIST-1 सिस्टम जैसे छोटे, चट्टानी ग्रहों के वातावरण की जांच करना शामिल है।

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कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सांता क्रूज़ में एक खगोलशास्त्री नताली बटाला ने कहा, जिन्होंने नए शोध में योगदान दिया और समन्वय में मदद की। “इस तरह का डेटा गेम चेंजर है।”

आर्क्सिव प्रीप्रिंट वेबसाइट पर उपलब्ध पांच नए सबमिट किए गए वैज्ञानिक पत्रों के एक सेट में खोजों का संग्रह विस्तृत है। अभूतपूर्व खोजों में सल्फर डाइऑक्साइड के एक एक्सोप्लैनेट के वातावरण में पहली खोज है, जो ग्रह के मूल तारे से उच्च-ऊर्जा प्रकाश द्वारा उत्पन्न रासायनिक प्रतिक्रियाओं से उत्पन्न एक अणु है। पृथ्वी पर, ऊपरी वायुमंडल में सुरक्षात्मक ओजोन परत इसी तरह बनाई जाती है।

“सल्फर डाइऑक्साइड की आश्चर्यजनक खोज अंत में पुष्टि करती है कि फोटोकैमिस्ट्री एक ‘गर्म शनि’ जलवायु को आकार दे रही है,” डायना पॉवेल, नासा हबल फेलो, सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स के एक खगोलविद और सल्फर की खोज करने वाली टीम के एक प्रमुख सदस्य कहते हैं। डाइऑक्साइड। फोटोकैमिस्ट्री द्वारा भी, इसलिए हमारे ग्रह में ‘गर्म शनि’ के साथ अधिक आम है जितना हम पहले जानते थे!”

हार्वर्ड स्नातक छात्र और सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स के शोधकर्ता गिया एडम्स ने सल्फर डाइऑक्साइड सिग्नल की पुष्टि करने वाले डेटा का विश्लेषण किया।

एडम्स कहते हैं, “एक्सोप्लैनेट वायुमंडल के क्षेत्र में शुरुआती करियर शोधकर्ता के रूप में, इस तरह की खोज का हिस्सा बनना बहुत ही रोमांचक है।” “इस डेटा का विश्लेषण करने की प्रक्रिया जादुई लग रही थी। हमने शुरुआती डेटा में इस सुविधा के संकेत देखे, लेकिन इस उच्च-रिज़ॉल्यूशन टूल ने स्पष्ट रूप से SO2 हस्ताक्षर का खुलासा किया और पहेली को सुलझाने में हमारी मदद की।”

1,600 डिग्री फ़ारेनहाइट के अनुमानित तापमान और ज्यादातर हाइड्रोजन से बने वातावरण में, WASP-39 b को रहने योग्य नहीं माना जाता है। एक्सोप्लैनेट की तुलना शनि और बृहस्पति दोनों से की गई है, शनि के समान द्रव्यमान के साथ, लेकिन समग्र आकार में बृहस्पति के आकार के साथ। लेकिन नया काम एक रहने योग्य ग्रह पर संभावित जीवन के सबूत खोजने का तरीका बताता है।

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अपने मेजबान तारे से ग्रह की निकटता – बुध से आठ गुना अधिक हमारे सूर्य के करीब है – यह एक्सोप्लैनेट्स पर मेजबान सितारों से विकिरण के प्रभावों का अध्ययन करने के लिए एक प्रयोगशाला भी बनाता है। तारा-ग्रह कनेक्शन के बेहतर ज्ञान से इस बात की गहरी समझ पैदा होनी चाहिए कि ये प्रक्रियाएँ आकाशगंगा में देखे गए ग्रहों की विविधता कैसे बनाती हैं।

JWST द्वारा खोजे गए वातावरण के अन्य घटकों में सोडियम, पोटेशियम और जल वाष्प शामिल हैं, जो पिछले स्थान की पुष्टि करते हैं और जमीन-आधारित टेलीस्कोप टिप्पणियों के साथ-साथ अतिरिक्त पानी की विशेषताओं को खोजते हैं, जो पहले नहीं देखी गई थीं।

JWST ने CO को एक उच्च रिज़ॉल्यूशन पर भी देखा, जो इसके पिछले अवलोकनों से रिपोर्ट किए गए डेटा को दोगुना प्रदान करता है। इस बीच, कार्बन मोनोऑक्साइड का पता चला, लेकिन डेटा में मीथेन और हाइड्रोजन सल्फाइड दोनों के स्पष्ट संकेत नहीं थे। यदि वे मौजूद हैं, तो ये अणु बहुत कम स्तर पर होते हैं, जो वैज्ञानिकों के लिए एक महत्वपूर्ण खोज है जो इन दूरस्थ दुनिया के गठन और विकास को बेहतर ढंग से समझने के लिए एक्सोप्लैनेट के रसायन शास्त्र की सूची बनाते हैं।

WASP-39 b के वातावरण के इतने व्यापक स्पेक्ट्रम को कैप्चर करना एक शक्तिशाली विज्ञान टूर डे फोर्स था, क्योंकि एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने JWST के सटीक रूप से कैलिब्रेटेड उपकरणों के चार मोड से सैकड़ों स्वतंत्र रूप से विश्लेषण किए गए डेटा को डिजिटाइज़ किया था। फिर उन्होंने अपने निष्कर्षों की विस्तृत तुलना की, और अधिक वैज्ञानिक रूप से सटीक परिणाम प्राप्त किए।

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JWST ब्रह्मांड को इन्फ्रारेड प्रकाश में देखता है, प्रकाश स्पेक्ट्रम के लाल सिरे पर जो मानव आंख देख सकता है; यह टेलीस्कोप को रासायनिक हस्ताक्षर लेने की अनुमति देता है जिसे दृश्य प्रकाश में नहीं पहचाना जा सकता है।

तीन उपकरणों में से प्रत्येक के नाम में इन्फ्रारेड “IR” का एक संस्करण भी है: NIRSpec, NIRCam, और NIRISS।

WASP-39 b से प्रकाश देखने के लिए, JWST ने ग्रह को ट्रैक किया क्योंकि यह अपने तारे के सामने से गुजरा, जिससे तारे के कुछ प्रकाश को ग्रह के वातावरण के माध्यम से फ़िल्टर करने की अनुमति मिली। वातावरण में विभिन्न प्रकार के रसायन तारों के स्पेक्ट्रम के विभिन्न रंगों को अवशोषित करते हैं, इसलिए लापता रंग खगोलविदों को बताते हैं कि कौन से अणु मौजूद हैं।

एक एक्सोप्लैनेट के वातावरण का सटीक विश्लेषण करके, JWST उपकरणों ने वैज्ञानिकों की अपेक्षाओं से परे प्रदर्शन किया है – और आकाशगंगा के एक्सोप्लैनेट्स की विस्तृत श्रृंखला के बीच अन्वेषण के एक नए चरण का वादा किया है।

लोपेज़-मोरालेस कहते हैं, “मैं यह देखने के लिए उत्सुक हूं कि हम छोटे स्थलीय ग्रहों के वायुमंडल में क्या पाते हैं।”


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