Das James-Webb-Weltraumteleskop hat herausgefunden, dass sich die Atmosphären von Gasriesenplaneten in der Milchstraße stark von denen in unserem eigenen Sonnensystem unterscheiden können.
entfernte Noten Exoplanet HD149026b, auch bekannt als Smertrios, enthüllte, dass die Atmosphäre des Planeten reich an dem ist, was Wissenschaftler schwere Elemente nennen, alles andere als Wasserstoff und Helium. In Joe Smertrios, der James-Webb-Weltraumteleskop Entdecken Sie hohe Konzentrationen von Kohlenstoff und Sauerstoff.
Die Ergebnisse überraschten Astronomen. In Gasriese unsere Planeten Sonnensystemwie der JupiterUnd SaturnUnd Uranus Und NeptunWissenschaftler sehen einen klaren Zusammenhang zwischen der Masse des Planeten und der Menge an schweren Elementen in der Atmosphäre. Je größer der Planet, desto geringer sind die Konzentrationen dieser Elemente in seiner Atmosphäre.
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„Die Riesenplaneten in unserem Sonnensystem zeigen eine nahezu perfekte Korrelation zwischen der Gesamtzusammensetzung, der atmosphärischen Zusammensetzung und der Masse“, sagte Jacob Bean, Professor für Astronomie und Astrophysik an der University of Chicago und Hauptautor eines neuen Artikels, der die Beobachtungen beschreibt. in der aktuellen Situation (Öffnet in einem neuen Tab).
Astronomen haben schon früher unterschiedliche Atmosphärenzusammensetzungen in Gasriesen-Exoplaneten gesehen, aber die Atmosphärenzusammensetzung von HD149026b liegt außerhalb der Charts.
„[The planet is] Saturn hat die Masse, aber seine Atmosphäre scheint bis zu 27-mal so viele Elemente zu enthalten, die schwerer sind als Wasserstoff und Helium, die wir in Saturn finden “, Co-Autor der Studie, Jonathan Lunen, Professor am Department of Physical Sciences der Cornell University , sagte in der Erklärung.
HD149026b oder Smertrios ist der sogenannte heiße Jupiter, ein jupiterähnlicher Planet, der seinen Mutterstern nahe umkreist. Bei Smertrios ist diese Distanz so kurz, dass ein Planetenjahr nur drei Erdentage dauert. Aufgrund dieser Nähe zum Stern erreichen die Temperaturen in der Atmosphäre von Smertrios 2.700 Grad Fahrenheit (1.425 Grad Celsius), was dreimal höher ist als die Oberflächentemperatur des heißesten Planeten im Sonnensystem. Venus. Dies erklärt jedoch nicht die ungewöhnliche atmosphärische Zusammensetzung des Planeten
„Es scheint, dass jeder riesige Planet anders ist, und wir beginnen, diese Unterschiede dank JWST zu sehen“, sagte Lunin. „In diesem Papier haben wir bestimmt, wie viele Moleküle es im Verhältnis zum Hauptbestandteil von Gas, dem Wasserstoff, gibt, der das häufigste Element im Universum ist. Das sagt uns viel darüber, wie dieser Planet entstanden ist.“
Durch die Messung der Zusammensetzung der Atmosphäre eines Planeten können Wissenschaftler Einblicke in die Chemie seines Muttersterns und die Materialien gewinnen, aus denen er sich vor Millionen oder Milliarden von Jahren gebildet hat. Die Studie ergab, dass die protoplanetare Scheibe, die Smertrios hervorgebracht hat, viel mehr Kohlenstoff im Sauerstoff enthalten haben muss als die Scheibe, die unser Sonnensystem hervorgebracht hat. Die Forscher planen, nächstes Jahr weitere heiße Jupiter zu untersuchen, in der Hoffnung, „statistische Trends“ hinter der Vielfalt ihrer chemischen Zusammensetzung zu finden.
„Der Ursprung dieser Vielfalt ist ein grundlegendes Rätsel in unserem Verständnis der Planetenentstehung“, sagte Bean. „Unsere Hoffnung ist, dass mehr atmosphärische Beobachtungen von Exoplaneten mit dem JWST diese Vielfalt besser quantifizieren und zu Einschränkungen der möglicherweise vorhandenen komplexeren Trends führen werden. Wir haben eindeutig gezeigt, dass die atmosphärischen Zusammensetzungen riesiger Exoplaneten nicht demselben Trend folgen Es zeigt sich auch bei den Planeten des Sonnensystems.
die Studium (Öffnet in einem neuen Tab) Veröffentlicht in Nature am Montag, 27. März.
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