به نقل از آی‌ای، «جیمز وب» برای اولین بار موفق شد تصاویر مستقیمی از کربن دی اکسید را در جو یک سیاره فراخورشیدی که در فاصله ۱۳۰ سال نوری از ما قرار دارد، شکار کند.

منظومه HR ۸۷۹۹ که یک منظومه چند سیاره‌ای است، از دیرباز مورد توجه تحقیقات در حوزه تشکیل سیاره‌ها بوده است.

این کشف، شواهد محکمی ارائه می‌دهد که سیارات غول‌پیکر موجود در منظومه HR ۸۷۹۹ از طریق برافزایش هسته، بسیار شبیه به سیارات مشتری و زحل شکل گرفته‌اند. سیارات در رویداد برافزایش هسته، ابتدا با تجمع مواد جامد و سپس جذب گاز تشکیل می‌شوند.

محققان این مطالعه می‌گویند ما با توجه به آنچه در مورد ستاره‌ای که به دور آنها می‌چرخد، نشان دادیم که بخش قابل توجهی از عناصر سنگین‌تر مانند کربن، اکسیژن و آهن در جو این سیارات وجود دارد که احتمالاً نشان می‌دهد آنها از طریق برافزایش هسته شکل گرفته‌اند که برای سیاراتی که می‌توانیم مستقیماً ببینیم، یک نتیجه‌گیری هیجان انگیز است.

قابلیت‌های فروسرخ جیمز وب

منظومه HR ۸۷۹۹ یک منظومه سیاره‌ای بسیار جوان است که در مقایسه با منظومه شمسی ۴.۶ میلیارد ساله ما، تنها ۳۰ میلیون سال سن دارد. سیارات جوان آن که هنوز بر اثر شکل‌گیری خود گرما ساطع می‌کنند، نور شدید فروسرخ ساطع می‌کنند.

تصویربرداری مستقیم از سیارات فراخورشیدی به دلیل ضعیف بودن آنها در مقایسه با ستارگان میزبان چالش برانگیز است. تلسکوپ جیمز وب پتانسیل ثبت تصاویر مستقیم در طول موج‌های فروسرخ خاص را دارد که می‌تواند منجر به شناسایی مولکول‌های کلیدی مانند کربن دی اکسید شود.

این قابلیت به اخترشناسان سیاره‌شناس اجازه می‌دهد بین سیارات غول‌پیکر و کوتوله‌های قهوه‌ای که اجرامی ستاره‌مانند و فاقد جرم برای همجوشی هسته‌ای هستند، تمایز قائل شوند.

این دستاورد توسط تاج‌نگاری‌های جیمز وب ممکن شده است. این دستگاه‌ها نور کورکننده ستارگان را مسدود می‌کنند و به ما اجازه می‌دهند تا درخشش ضعیف سیارات در حال گردش به دور آنها را ببینیم. این کار مانند ایجاد یک خورشیدگرفتگی کوچک است که جهان‌های پنهان را آشکار می‌کند.

این روش به دانشمندان اجازه می‌دهد تا نور فروسرخ را در محدوده ۳ تا ۵ میکرومتر ضبط و تجزیه و تحلیل کنند. داده‌ها وجود گازهای خاص و اطلاعات جوی دقیقی را در مورد آن سیارات فراخورشیدی نشان داد.

رصد درونی‌ترین سیارات

آنها دریافتند که سیارات منظومه HR ۸۷۹۹ دارای عناصری سنگین‌تر از آنچه قبلاً تصور می‌شد، هستند که از این ایده حمایت می‌کند که آنها مانند غول‌های گازی منظومه شمسی ما شکل گرفته‌اند.

برای اولین بار، مشاهدات جیمز وب مستقیماً درونی‌ترین سیارات این منظومه موسوم به «HR ۸۷۹۹ e» در طیف ۴.۶ میکرومتر و «۵۱ Eridani b» در طول موج ۴.۱ میکرومتر را نشان داد.

این مشاهدات، حساسیت استثنایی این تلسکوپ را در جذب سیگنال‌های سیاره‌ای ضعیف، حتی زمانی که نزدیک به ستاره‌های میزبان درخشان خود قرار دارند، نشان می‌دهد.

این مطالعه ثابت می‌کند که جیمز وب می‌تواند مستقیماً ترکیب شیمیایی جو سیاره‌های فراخورشیدی را تجزیه و تحلیل کند که فراتر از استنباط ترکیبی از نور ستارگان است.

دانشمندان قصد دارند از تاج نگارهای جیمز وب برای مطالعه بیشتر سیارات فراخورشیدی غول پیکر و ترکیب آنها استفاده کنند.

این یافته‌ها در مجله Astrophysical منتشر شده است.