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De nouvelles données JWST révèlent plus de détails sur l’atmosphère de l’exoplanète WASP-39b

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De nouvelles données JWST révèlent plus de détails sur l’atmosphère de l’exoplanète WASP-39b

Les nouvelles découvertes de l’équipe JWST Transiting Exoplanet révèlent une liste complète des atomes et des molécules qui composent l’atmosphère de l’exoplanète WASP-39b, y compris le premier sous-produit photochimique jamais détecté sur une exoplanète.

Résultats préliminaires des observations de WASP-39b avec le télescope spatial James Webb (JWST), rapporté en août, la première détection sans équivoque de dioxyde de carbone dans l’atmosphère d’une exoplanète. À l’époque, l’équipe a remarqué une caractéristique intéressante dans leurs découvertes, mais ils n’avaient pas encore identifié la molécule responsable.

Maintenant, ils ont identifié la « molécule mystérieuse » comme étant le dioxyde de soufre et ont déterminé qu’il est produit par photochimie – des réactions chimiques dans l’atmosphère entraînées par la lumière de l’étoile hôte de la planète, similaires à la formation d’ozone par des réactions photochimiques dans l’atmosphère terrestre.

« Détecter la photochimie dans l’atmosphère d’une exoplanète « Jupiter chaude » comme WASP-39b est important, nous permettant de tester nos modèles de photochimie et ouvrant de nouvelles voies de recherche », a déclaré Natalie Batalha, professeur d’astronomie et d’astrophysique à l’UC Santa Fe. Cruz, qui dirige l’équipe scientifique JWST Transiting Exoplanet.

L’équipe rapporte ses dernières découvertes dans une série de cinq nouveaux articles de recherche, dont trois sont en cours de publication et deux en cours d’examen. Ils ont observé la planète alors qu’elle passait devant son étoile hôte, ce qui leur a permis d’analyser la lumière stellaire transmise à travers l’atmosphère de la planète, en utilisant la spectroscopie pour séparer la lumière en ses longueurs d’onde composantes et révéler les « empreintes digitales » des molécules qui composent le planète. atmosphères.

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« Nous voyons un éventail d’atomes et de molécules dans l’atmosphère de WASP-39b, y compris le sodium, le potassium, l’eau, le dioxyde de carbone, le monoxyde de carbone et la mystérieuse molécule, le dioxyde de soufre », a déclaré Batalha. « Le processus utilisé pour identifier les molécules nous donne également des informations sur les rapports d’abondance des éléments – tels que les rapports carbone sur oxygène et potassium sur oxygène – qui sont des traceurs des processus de formation des planètes. »

L’inventaire chimique de WASP-39 b suggère une histoire d’écrasements et de fusions de corps plus petits appelés planétésimaux pour créer la planète-goliath ultime.

Une abondance de soufre [relative to] L’hydrogène indique que la planète a vraisemblablement connu une grande accumulation de jeunes planètes qui pourraient naître [these ingredients] a déclaré Kazumasa Ohno, stagiaire postdoctoral à l’Université de Californie à Santa Cruz, qui a travaillé sur les données Web. Les données indiquent également que l’oxygène est plus abondant que le carbone dans l’atmosphère. Cela indique probablement que WASP-39 b s’est formé à l’origine loin de l’étoile centrale. »

Les résultats ont également montré des preuves de nuages ​​inégaux dans l’atmosphère de l’exoplanète.

WASP-39b est une exoplanète géante gazeuse chaude de masse saturnienne en orbite proche de son étoile hôte. Son orbite rapprochée et sa température élevée sont typiques de l’abondante classe d’exoplanètes « Jupiter chaud ». La proximité de la planète avec son étoile hôte – huit fois plus proche que Mercure ne l’est de notre soleil – en fait un laboratoire pour étudier les effets du rayonnement des étoiles hôtes sur les exoplanètes. Une meilleure connaissance de la connexion étoile-planète devrait permettre de mieux comprendre comment ces processus créent la diversité des planètes observées dans la galaxie.

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L’équipe a obtenu des spectres de transmission au cours de quatre transits de WASP-39b, en utilisant trois instruments différents sur JWST : NIRSpec (dans deux modes d’observation différents), NIRISS et NIRCam. Cela a donné des données de spectroscopie de transmission couvrant des longueurs d’onde infrarouges de 1 à 5 μm.

« La large couverture de longueur d’onde fournit une image plus complète des conditions dans l’atmosphère », a déclaré Batalha. « De plus, chaque observation de transit donne un spectre planétaire avec des longueurs d’onde distinctes mais qui se chevauchent, ce qui nous permet de tester la reproductibilité de chaque instrument. »

Les spectres des différents instruments étaient cohérents dans les zones de chevauchement. Tous les instruments ont fonctionné au niveau ou au-dessus des attentes, ce qui est une bonne nouvelle pour les astronomes qui planifient de futures observations. Cela comprend l’examen des atmosphères de planètes rocheuses plus petites telles que celles du système TRAPPIST-1.

Les articles suivants du JWST Transiting Exoplanets Early Release Science Program sont actuellement disponibles en ligne :

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SpaceX et la NASA ont décollé pour lancer la mission d'astronaute Crew-8 vers la Station spatiale internationale le 1er mars.

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SpaceX et la NASA devraient lancer officiellement la prochaine mission d'astronautes vers la Station spatiale internationale (ISS) cette semaine, avec leur équipage de quatre personnes arrivant sur le site de lancement en Floride dimanche 25 février.

La prochaine mission de SpaceX, baptisée Crew-8, lancera quatre astronautes en orbite à bord d'une capsule Dragon Endeavour et d'une fusée Falcon 9 depuis le Pad 39A du Kennedy Space Center de la NASA à Cap Canaveral. Le décollage devrait avoir lieu le 1er mars à 00 h 04 HAE (05 h 04 GMT).

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Pourquoi avons-nous plus que jamais besoin de l’astronomie ?

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Pourquoi avons-nous plus que jamais besoin de l’astronomie ?

On me demande souvent pourquoi je suis passionné par l’astronomie. Sans aucun doute, la réponse courte réside dans les efforts très réussis de la NASA pour faire atterrir des Américains sur la Lune. Mais il y avait aussi autre chose. J'ai grandi dans une petite ville où tout ce que j'avais à faire après le lancement d'une fusée depuis Cap Kennedy était de sortir dans mon jardin pour une vue imprenable sur la lune, Vénus et les étoiles les plus brillantes du ciel de début de soirée.

Cette année, j'ai passé la majeure partie de l'hiver nord-américain sous l'équateur, au Chili et en Argentine ; D'abord lors d'une conférence d'astronomie au Chili, puis lors d'une visite des radiotélescopes au sud de Buenos Aires.

J'ai aussi eu le temps de profiter d'un été sud-américain qui m'a beaucoup fait réfléchir sur le fait que nous vivons sur une planète qui précession (ou change son axe de rotation) lorsqu'elle tourne autour de son étoile d'une manière qui a permis à notre planète d'avoir un climat stable et prévisible sur de longues périodes. Un fait sans doute essentiel à la vie telle que nous la connaissons ici. En conséquence, j’ai réfléchi au rôle que jouent finalement les sciences planétaires et l’astronomie dans notre vie quotidienne.

Les personnes qui vivent dans des régions offrant de superbes vues sur le ciel, comme les déserts du sud-ouest américain, Hawaï, l’Afrique du Sud, l’Australie, le Chili et l’Argentine, sont-elles intrinsèquement plus intéressées par l’astronomie ?

Le désert d'Atacama, au nord du Chili, est un véritable paradis pour l'astronomie, comme très peu de sites terrestres peuvent l'être. Il bénéficie d’un ciel exceptionnellement clair et d’une pollution lumineuse relativement faible. Le Chili et l’Argentine ont également une fenêtre sur l’ensemble de notre Voie lactée, ce qui n’est pas possible depuis l’hémisphère Nord.

Un ciel clair suscite également l’intérêt pour l’astronomie

Estela Pérez, professeur de biochimie et de chimie à l'Université nationale Andres Bello de Santiago, affirme que sa passion pour l'astronomie a été suscitée dans son enfance par le ciel nocturne clair au-dessus des nombreux grands lacs du sud du Chili.

Partout au Chili, même à Santiago, nous sortons de notre maison ou de notre appartement et voyons les étoiles et utilisons des applications téléphoniques pour identifier les étoiles que nous ne connaissons pas, explique Pérez, qui est désormais actif localement dans la sensibilisation du public à l'astronomie. Cependant, malgré le ciel clair local, elle affirme que les astronomes professionnels chiliens ont encore besoin de plus de temps pour utiliser les télescopes internationaux qui fonctionnent dans tout le nord du pays.

Posez les grandes questions

Un dimanche après-midi récent, dans le parc du bicentenaire de Santiago, alors que les gens jouaient au paddle-ball et faisaient courir leurs chiens pour récupérer des balles sans fin, je me suis assis et j'ai regardé notre étoile la plus proche disparaître derrière le mont Manquihue, à proximité. J’ai commencé à m’interroger sur la situation dans son ensemble.

Une fois de plus, j’ai été touché de réaliser qu’il est difficile de comprendre nos courtes vies dans un univers qui existe sur de vastes étendues d’espace et de temps. L’univers reste largement incompréhensible, même pour nos meilleurs physiciens théoriciens.

Ces problèmes astrologiques sont ceux auxquels chacun d’entre nous est confronté quotidiennement. Mais aucune religion ou philosophie ne peut répondre pleinement au mystère de notre existence, encore moins à notre place dans l’univers.

Mais l’astronomie est mondiale.

Même la personne la moins instruite en astronomie lève les yeux vers le ciel nocturne et se rend compte qu’il y a quelque chose au-delà d’elle-même et de cette Terre. Les bousiers, les phoques communs et même les albatros connaissent tous la sphère céleste d'une manière qui reste fascinante et mystifiante.

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Les scientifiques lancent un appel à l'aide pour obtenir des images d'une comète sans queue

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Les scientifiques lancent un appel à l'aide pour obtenir des images d'une comète sans queue

Les astronomes amateurs ont été invités à aider les chercheurs spatiaux en essayant d'attraper une comète avec une queue manquante devant la caméra.

La comète, connue sous le nom de C/2021 S3 PanSTARRS, est située à peu près à la même distance de la Terre que le Soleil et les chercheurs de l'Université de Reading souhaitent obtenir des images de passionnés de l'espace pour faciliter les recherches météorologiques.

Les chercheurs tentent de développer des moyens d’améliorer et de poursuivre l’analyse de la météorologie spatiale.

Une image d'une comète montre ce qui pourrait arriver à la queue de PanSTARRS. Cette personne sur la photo s'appelle Leonard (Université de Reading/Pennsylvanie)

Ces prévisions sont cruciales pour prévenir les dommages causés par les vents solaires, des flux de particules contenant des tempêtes solaires qui peuvent endommager la technologie dans l'espace et sur Terre.

Sarah Watson, chercheuse doctorante à l'Université de Reading, qui a fait appel aux astronomes amateurs, a déclaré : « Ce que nous nous attendons à voir peut sembler quelque peu inhabituel. Lorsque nous parlons de comètes, les gens pensent souvent à une grosse boule brillante suivie d'une queue longue et fine.

« La comète que nous observons pourrait avoir un aspect différent, car sa queue pourrait se briser lorsqu'elle est frappée par le vent solaire. »

Elle a poursuivi : « Nous avons besoin de nombreuses images chronométrées de la comète pour avoir une idée de son voyage à travers notre système solaire.

« C'est une opportunité fantastique pour les astronomes amateurs de sortir leurs télescopes et de capturer un moment cosmique vraiment étonnant et d'apporter une contribution majeure à une science importante. »

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Les images de la comète permettront à l'équipe de recherche d'enregistrer des données sur les conditions locales du vent solaire des éjectas spatiaux.

Si la queue se sépare de la comète ou semble se balancer, l’équipe peut déterminer qu’il y a une augmentation de l’activité du vent solaire à proximité.

La comète est visible dans notre ciel depuis le 14 février et le restera jusqu'à fin mars. La meilleure chance d’attraper la comète sera probablement jusqu’à lundi.

Ce n’est pas visible à l’œil nu.

Les astronomes auront besoin d'un petit télescope qu'ils pourront fixer à un appareil photo ou à un appareil photo doté d'un grand objectif pour photographier la comète, les meilleurs étant envoyés à la British Astronomical Society pour être archivés.

Si vous souhaitez simplement jeter un coup d’œil rapide au C/2021 S3 PanSTARRS, il sera plus facile à repérer dans les semaines à venir car il apparaît plus loin du Soleil et reste plus longtemps au-dessus de l’horizon dans le ciel nocturne.

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