చిన్న గులకరాళ్ళపై అత్యంత విపరీతమైన గ్యాస్ ప్రపంచాలలో ఒకటి ఎలా నిర్మించబడిందో తెలుసుకోవడానికి JWST సహాయపడుతుంది

జేమ్స్ వెబ్ స్పేస్ టెలిస్కోప్ (జెడబ్ల్యుఎస్టి) నుండి డేటాను ఉపయోగించే కొత్త అధ్యయనం శాస్త్రవేత్తలకు సుదూర గ్రహం WASP-121B ఎలా ఏర్పడింది అనే దాని గురించి మరింత తెలుసుకోవడానికి సహాయపడింది. ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు థామస్ ఎవాన్స్-సోమా మరియు సిరిల్ గ్యాప్ నేతృత్వంలో, ఈ పరిశోధన గ్రహం యొక్క వాతావరణంలో కీలక అణువులను గుర్తించడంపై దృష్టి పెట్టింది.

WASP-121B చాలా వేడి గ్యాస్ దిగ్గజం, ఇది దాని నక్షత్రం చుట్టూ గట్టి కక్ష్యలో లాక్ చేయబడింది-కాబట్టి ఇది కేవలం 30.5 గంటల్లో ఒక పూర్తి కక్ష్యను పూర్తి చేస్తుంది. గ్రహం యొక్క ఒక వైపు ఎల్లప్పుడూ నక్షత్రాన్ని ఎదుర్కొంటుంది, 3000 ° C కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతలకు చేరుకుంటుంది, మరొక వైపు శాశ్వత చీకటిలో ఉంటుంది, 1500 ° C చుట్టూ ఉష్ణోగ్రతలు ఉంటాయి.

JWST యొక్క సమీప-ఇన్ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రోగ్రాఫ్ (NIRSPEC) ను ఉపయోగించి, బృందం నీటి ఆవిరి (H₂O), కార్బన్ మోనాక్సైడ్ (CO), సిలికాన్ మోనాక్సైడ్ (SIO) మరియు మీథేన్ (CH₄) ను గుర్తించింది. ఈ సంకేతాలు బలంగా ఉన్నాయి; నీరు 5.5–13.5σ ప్రాముఖ్యత వద్ద కనుగొనబడింది, CO 10.8–12.8σ వద్ద, SIO 5.7–6.2σ వద్ద, మరియు నైట్‌సైడ్‌లో మీథేన్ 3.1–5.1σ వద్ద కనుగొనబడింది.

ఇది ఆసక్తికరంగా చెప్పాలంటే, వక్రీభవన అంశాలు (సాధారణంగా సిలికాన్, ఇనుము మరియు మెగ్నీషియం వంటి అధిక వేడి కింద దృ solid ంగా ఉండే పదార్థాలు మరియు అస్థిర పదార్థాలు (నీరు మరియు మీథేన్ వంటివి) రెండూ కనుగొనబడ్డాయి. సాధారణంగా, లైట్ స్పెక్ట్రం యొక్క వివిధ భాగాలలో వాటి సంకేతాలు కనిపిస్తాయి కాబట్టి వాటిని ఒకేసారి గుర్తించడం చాలా కష్టం. ఎవాన్స్-సోమా వివరించింది, “వక్రీభవన పదార్థాలకు డేసైడ్ ఉష్ణోగ్రతలు సరిపోతాయి-సాధారణంగా బలమైన వేడికి నిరోధక ఘన సమ్మేళనాలు-గ్రహం యొక్క వాతావరణం యొక్క వాయు భాగాలుగా ఉనికిలో ఉన్నాయి.”

కనుగొన్న అంశాలను గ్రహం యొక్క నక్షత్రంలో ఉన్నదానితో పోల్చడం ద్వారా, గ్రహం the హించిన దానికంటే ఎక్కువ కార్బన్, ఆక్సిజన్ మరియు సిలికాన్ కలిగి ఉందని బృందం కనుగొంది. సూపర్-స్టెల్లార్ సమృద్ధిగా పిలువబడే ఈ అధిక-నక్షత్ర విలువలు గ్యాస్ అధికంగా ఉండే గులకరాళ్ళు మరియు రాకీ ప్లానెటిసిమల్స్ రెండింటినీ సేకరించడం ద్వారా గ్రహం పెరిగింది. గ్యాప్ మాట్లాడుతూ, “ద్రవాలు మరియు ఘనపదార్థాల కంటే వాయు పదార్థాలు గుర్తించడం సులభం. అనేక రసాయన సమ్మేళనాలు వాయు రూపంలో ఉన్నందున, ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు గ్రహాల వాతావరణాల లక్షణాలను పరిశీలించడానికి WASP-121B ను సహజ ప్రయోగశాలగా ఉపయోగిస్తారు.”

గ్రహం బహుశా దాని అసలు గ్యాస్-అండ్-డస్ట్ డిస్క్ యొక్క చల్లని భాగంలో ఏర్పడింది-నీరు స్తంభింపజేయడానికి తగినంతగా ఉంటుంది, కాని మీథేన్ వాయువుగా మారడానికి తగినంత వెచ్చగా ఉంటుంది. ఆ రకమైన వాతావరణం మన సౌర వ్యవస్థలో బృహస్పతి మరియు యురేనస్ మధ్య ఉన్న ప్రాంతానికి సమానంగా ఉంటుంది. తరువాత, గ్రహం దాని నక్షత్రానికి చాలా దగ్గరగా కదిలింది.

మరో ఆశ్చర్యకరమైన అన్వేషణ రాత్రిపూట మీథేన్. తెలిసిన మోడళ్ల కింద, మీథేన్ పెద్ద మొత్తంలో ఉండకూడదు ఎందుకంటే వేడి రోజుసైడ్ నుండి గాలి త్వరగా చల్లటి వైపు కలపాలి మరియు మీథేన్‌ను విచ్ఛిన్నం చేయాలి. కానీ ఎవాన్స్-సోమా మాట్లాడుతూ, “ఇది ఎక్సోప్లానెట్ డైనమిక్ మోడళ్లను సవాలు చేస్తుంది, ఇది WASP-121B యొక్క నైట్‌సైడ్‌లో మేము వెలికితీసిన బలమైన నిలువు మిక్సింగ్‌ను పునరుత్పత్తి చేయడానికి స్వీకరించాల్సిన అవసరం ఉంది.”

మీథేన్ బలమైన నిలువు గాలుల ద్వారా వాతావరణం యొక్క లోతైన పొరల నుండి పైకి లాగడం. చల్లటి ఉష్ణోగ్రతలు మరియు అధిక కార్బన్-టు-ఆక్సిజన్ నిష్పత్తి కారణంగా ఈ దిగువ పొరలు మీథేన్‌లో అధికంగా ఉంటాయి.

బృందం గ్రహం యొక్క పూర్తి కక్ష్యలో డేటాను సేకరించింది మరియు అది దాని నక్షత్రం ముందు వెళ్ళినప్పుడు. ఆ రవాణా సమయంలో, కొన్ని స్టార్‌లైట్ గ్రహం యొక్క సన్నని బాహ్య వాతావరణం గుండా వెళుతుంది, శాస్త్రవేత్తలు దాని రసాయన అలంకరణను గుర్తించడంలో సహాయపడుతుంది. గ్యాప్ వివరించాడు, “ఉద్భవిస్తున్న ట్రాన్స్మిషన్ స్పెక్ట్రం సిలికాన్ మోనాక్సైడ్, కార్బన్ మోనాక్సైడ్ మరియు ఉద్గార డేటాతో చేసిన నీటిని గుర్తించింది. అయినప్పటికీ, పగలు మరియు రాత్రి మధ్య పరివర్తన జోన్లో మేము మీథేన్‌ను కనుగొనలేకపోయాము.”

మూలం: మాక్స్ ప్లాంక్ ఇన్స్టిట్యూట్ ఫర్ ఖగోళ శాస్త్రం, ప్రకృతి |చిత్రం ద్వారా డిపాజిట్ఫోటోస్

ఈ వ్యాసం AI నుండి కొంత సహాయంతో రూపొందించబడింది మరియు ఎడిటర్ సమీక్షించారు. కింద కాపీరైట్ చట్టం 1976 లోని సెక్షన్ 107ఈ పదార్థం న్యూస్ రిపోర్టింగ్ యొక్క ప్రయోజనం కోసం ఉపయోగించబడుతుంది. సరసమైన ఉపయోగం అనేది కాపీరైట్ శాసనం ద్వారా అనుమతించబడిన ఉపయోగం, లేకపోతే ఉల్లంఘించవచ్చు.