Przystanek nauka - portal Uniwesytetu Śląskiego w Katowicach

artykuł jest kontynuacją części pierwszej: zobacz cz. 1

7. Szczegółowa obserwacja atmosfery egzoplanet

Dzięki teleskopowi Webba planeta krążąca wokół gwiazdy w konstelacji Panny jest obecnie najbardziej eksplorowanym światem poza naszym Układem Słonecznym. Planeta znajduje się około 700 lat świetlnych od Ziemi i nazwana została WASP-39b i. Jest to gazowy olbrzym wielkości przewyższającej Jowisza, ale o masie mniejszej niż jedna trzecia tej planety. w swoim układzie gwiezdnym WASP-39 planeta znajduje się niezwykle blisko gwiazdy – w odległości 8 razy mniejszej niż odległość Merkurego od Słońca. Stąd niezwykle wysoka temperatura, około 900 stopni Celsjusza, panująca na jego powierzchni.

Dzięki teleskopowi Webba udało się zidentyfikować skład chemiczny atmosfery WASP-39b. Dominują w niej chmury siarki i krzemianów, w tym dwutlenku siarki. Znacznie ciekawsze jest jednak to, że w atmosferze planety jest też dwutlenek węgla – to pierwszy raz, kiedy możemy z dużą pewnością powiedzieć to o egzoplanecie. Dzięki ustaleniu proporcji tlenu do węgla (z przewagą tego pierwszego) w atmosferze, badacze mogli też stwierdzić, że prawdopodobnie planeta powstała w znacznie większej odległości od swojej gwiazdy, niż znajduje się obecnie.

8. Wgląd w chmury Tytana

Teleskop Webba spogląda też czasem nieco bliżej, wewnątrz naszego Układu Słonecznego. Jego celem stał się Tytan, niezwykły księżyc Saturna, jedyny znany nam księżyc posiadający swoją atmosferę, ukształtowaną głównie z chmur metanu (metan w płynnej formie znajduje się na powierzchni Tytana). W listopadzie naukowcy mieli okazję przyjrzeć się dokładniej tym chmurom. Listopadowa obserwacja została potwierdzona przez hawajskie Keck Observatory, które kilka dni później zdołało sfotografować to samo miejsce nad Tytanem. Ustalono, że zaobserwowana przez Webba chmura nadal znajduje się w tym samym miejscu, ale nieco zmieniła kształt. Te pierwsze obserwację dają astronomom z NASA nadzieję, że dzięki teleskopowi Webba będą w stanie sporządzić mapę atmosfery, chmur i mgły nad Tytanem.

9. Mgławica Pierścień Południowy ma jeszcze jedną gwiazdę!

Dwa narzędzia teleskopu Webba – Near Infrared Camera (NIRCam, ang. kamera bliskiej podczerwieni) and the Mid-Infrared Instrument (MIRI, ang. Instrument średniej podczerwieni) – zmieniły też dotychczasowe myślenie astronomów o Mgławicy Pierścień Południowy (NGC 3132). Dotąd zakładano, że mgławica jest podwójnym układem gwiezdnym, w którym jedna gwiazda jest umierającym białym karłem, niewidocznym ale emitującym energię i wyrzucającym swoje zewnętrzne jasno świecące warstwy, a druga gwiazda jest przesłonięta przez mgławicowy gaz i odgrywa istotną rolę w jego rozpraszaniu.

Zdjęcie mgławicy wykonane przez teleskop Webba od razu zmieniło tę perspektywę. Po pierwsze można było zobaczyć niewidocznego – jak dotąd zakładano – białego karła. Po drugie, gwiazdę otaczała mgła chłodnego gazu. Skąd wziął się ten gaz? Naukowcy uważają, że jednym logicznym wyjaśnienie jest obecność trzeciej gwiazdy w tym układzie, będącej w stanie finalnym – jej gaz został rozrzucony przez dwie pozostałe gwiazdy i jest głównym źródłem tego, co widzimy jako mgławicę.

 10. Brązowy karzeł z piaskowymi chmurami

Webb nie jest teleskopem zaprojektowanym do odkrywania nowych egzoplanet. Jednak to, co udało mu się zarejestrować jest niezwykłe i bardzo interesujące. Obiekt VHS 1256 b jest czymś pomiędzy planetą a gwiazdą. Brązowy karzeł, większy niż planety, emituje słabą, czerwoną poświatę – efekt fuzji zachodzącej w obiektach o dużej masie, ale zbyt małych, żeby w ich wnętrzu syntezował się wodór. Co więcej, obiekt otaczają chmur krzemianowe, przypominające chmury piasku. W jego atmosferze teleskop zidentyfikował wodę, metan, dwutlenek węgla i potas, co oznacza, że należy spodziewać się, że będzie ona burzliwa. Czym jest VHS 1256 b? Badacze przypuszczają, że jest to bardzo młoda gwiazda, ale ostateczne rozstrzygnięcie jeszcze przed nami.

11. Chmury na bezchmurnym niebie egzoplanety

Planeta pozasłoneczna WASP-96b była uważana za zupełnie bezchmurną planetę. Ten pogląd panował od jej odkrycia w 2014 roku do jej pierwszego zdjęcia wykonanego przez teleskop Webba w lipcu 2022 roku, które pokazuje mgłę, chmury i parę wodną unoszące się nad planetą. Atmosfera planety ma silną sygnaturę sodową, co zdaniem naukowców do niedawna oznaczało wyjątkowe, całkowicie bezchmurne niebo. Wyniki są tak sprzeczne, że naukowcy ponownie analizują dane z teleskopu Webba i poprzednie, próbując dowiedzieć się, jak pogodzić pozornie przeciwne wnioski.

Od razu warto podkreślić, że ślady wody nie pozwalają przypuszczać, że może być to planeta, na której istniałoby życia. WASP-96b to gorący gazowy gigant przewyższający średnicą i masą naszego Jowisza.

12. Potajemne formowanie się gwiazd w czasie zderzenia galaktyk

Jedną z mocnych stron Webba jako teleskopu na podczerwień jest jego zdolność zaglądania przez pył, ujawniając rzeczy ukryte przed teleskopami takimi jak Hubble, które wykorzystują głównie światło widzialne. Kiedy Webb uchwycił obraz zderzenia dwóch galaktyk, zobaczył coś, co przeoczył Hubble – obszar intensywnego formowania się gwiazd, w którym według naukowców powstają gwiazdy 20 razy szybciej niż w naszej galaktyce.

Naukowcy uważają, że połączenie galaktyk zwane IC 1623, znajdujące się około 270 milionów lat świetlnych od Ziemi, może również tworzyć supermasywną czarną dziurę, której nie widać na zdjęciu Webba.

 

Opracowano na podstawie artykułu 12 amazing James Webb Space Telescope discoveries of 2022 opublikowanego na portalu Space.com.