摘要:詹姆斯·韦伯(James Webb)太空望远镜在HR 8799的太阳系以外的行星中捕获了其第一张直接二氧化碳图像,HR 8799是130光年的多台网系统,长期以来一直是行星形成研究的关键目标。...
詹姆斯·韦伯(James Webb)太空望远镜在HR 8799的太阳系以外的行星中捕获了其第一张直接二氧化碳图像,HR 8799是130光年的多台网系统,长期以来一直是行星形成研究的关键目标。
这些观察结果提供了有力的证据,表明该系统的四个巨型行星与木星和土星通过慢慢建造坚固的核心形成几乎相同。他们还确认Webb可以做更多的事情,而不是从星光测量中推断大气组成 - 它可以直接分析系外行星大气的化学反应。
“通过发现这些强大的二氧化碳特征,我们已经表明,在这些行星的气氛中,有很大一部分较重的元素,例如碳,氧气和铁。鉴于我们对恒星轨道的了解,这很可能表明它们是通过核心积聚形成的,我们可以直接看到我们可以直接看到的是一个令人兴奋的结论。
对观测值的分析,其中还包括一个96光年的系统,称为51 Eridani,出现在天体物理杂志。
HR 8799是一个年轻的系统,约3000万年,这是我们太阳系46亿年的一小部分。 HR 8799行星仍然从他们的剧烈形成中发出热,发出了大量的红外光,从而为科学家提供了有关其形成与恒星或棕色矮人的形成方式的宝贵数据。
巨型行星可以通过两种方式形成:通过缓慢建造吸引气体(例如太阳系)或从年轻恒星的冷却磁盘迅速崩溃到大量物体的固体核心。知道哪种模型更常见可以为科学家提供线索,以区分其他系统中发现的行星类型。
Balmer说:“与其他超球门系统相比,我们对这种研究的希望是了解我们自己的太阳系,生活和我们自己,因此我们可以将我们的存在背景下来。” “我们想拍摄其他太阳能系统的照片,并与我们相比它们与它们相似或与众不同。从那里,我们可以尝试了解我们的太阳系的真正怪异是多么怪异 - 或者是如何正常的。”
很少有系外行星直接成像,因为遥远的行星比其恒星比其恒星荒谬了数千倍。通过仅在特定波长中捕获直接的图像,该团队正在为更详细的观察铺平道路,以确定他们看到的其他恒星是否是真正的巨型行星或诸如棕色矮人之类的物体,这些行星像棕色矮人一样,它们像恒星一样形成,但没有积聚足够的质量来点燃核融合。
“我们还有其他证据表明,使用这种自下而上的方法暗示了这四个HR 8799行星,”共同领导这项工作的太空望远镜科学研究所的天文学家劳伦特·普韦奥(Laurent Pueyo)说。 “对于我们可以直接形象的长期行星来说,这有多普遍?我们还不知道,但是我们提出了更多受二氧化碳诊断启发的Webb观察,以回答这个问题。”
韦伯(Webb)的加冕典礼使这一成就成为可能,该冠冕构成了太阳日食中的明亮恒星的光线,以揭示其他隐藏的世界。这使团队可以在波长中寻找红外光,这些光线揭示了特定的气体和其他大气细节。
针对3-5微米的波长范围,该小组发现,四个HR 8799行星的元素比以前想象的要多,这是它们与太阳系的气体巨头相同的暗示。这些观察结果还揭示了最内向行星HR 8799 E的第一个检测,其波长为4.6微米,而在4.1微米的51 Eridani B,在观察到接近明亮恒星的微弱行星中的敏感性。
在2022年,韦伯的主要观察技术之一间接检测到另一个系外行星中的二氧化碳,称为WASP-39 B,通过其大气在其恒星前面时如何改变星光。
普韦约说:“自JWST推出以来,科学家一直在为过境行星或孤立的棕色矮人所做的事情。”
RémiSoummer在太空望远镜科学研究所指导光学实验室,并以前领导的Webb的Coronagraph操作领导。“我们知道,JWST可以在直接成像的系统中测量外壳的颜色。我们已经等待了10年,以确认我们对望远镜的良好调整可以使我们能够访问Inter Plans。
该团队希望使用Webb的Coronagraph分析更多巨型行星并将其组成与理论模型进行比较。
巴尔默说:“这些巨大的行星具有很大的影响。” “如果您拥有这些巨大的行星,就像在太阳系中奔跑的保龄球一样,它们可以真正破坏,保护,或者对像我们这样的行星做一点,因此更多地了解它们的地层是理解未来类似地球行星的地层,生存和可居住性的关键步骤。”
其他作者包括欧洲南部天文台的Jens Kammerer;马歇尔·佩林(Marshall D.亚利桑那大学的Jarron M. Leisenring; NASA-GODDARD太空飞行中心的凯伦·劳森(Kellen Lawson);阿默斯特学院的亨利·丹南(Henry Dennen); NASA系外行星科学研究所的Charles A. Beichman;杰弗里·布莱登(Geoffrey Bryden),杰尔特·劳普·塞森(Jorge Llop-Sayson)的Jet推进实验室;康奈尔大学的Nikole K. Lewis;约翰·霍普金斯(Johns Hopkins)的MathildeMâlin;欧洲航天局的艾米丽·里克曼(Emily Rickman)伊莎贝尔·雷贝里多(Isabel Rebollido); NASA总部的Mark Clampin;和大学研究协会的C. Matt Mountain。