Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

JWST-gegevens suggereren dat exoplaneet K2-18b mogelijk een gesmolten oppervlak heeft in plaats van een waterige oceaan

De fractie stikstof in de atmosfeer van de planeet vergeleken met de totale inventaris van de planeet, als functie van de zuurstofvluchtigheid van magma in de oceaan. Naarmate de zuurstofvluchtigheid afneemt, put de toegenomen oplosbaarheid van stikstof de atmosfeer uit met ordes van grootte. Credit:De Astrophysical Journal Letters (2024). DOI:10.3847/2041-8213/ad206e

Een multi-institutioneel team van astronomen, aardwetenschappers en planetaire natuurkundigen heeft via gegevens van de James Webb Space Telescope (JWST) bewijs gevonden dat sommige hycean-exoplaneten mogelijk gesmolten oppervlakken hebben in plaats van waterige oceanen. In hun onderzoek, gepubliceerd in The Astrophysical Journal Letters het team analyseerde gegevens van JWST omdat deze gericht waren op de hycean-exoplaneet K2-18b.



Eerder onderzoek heeft gesuggereerd dat er bepaalde exoplaneten zijn die eigenschappen hebben die hen als archetypisch hycean classificeren. Dergelijke exoplaneten hebben doorgaans een afmeting tussen Neptunus en de aarde en hebben een atmosfeer die de aanwezigheid van oppervlaktewater suggereert. Dergelijke planeten zijn doorgaans het doelwit van onderzoekers die op zoek zijn naar leven buiten de aarde.

Voor deze nieuwe studie concentreerde het team hun inspanningen op een specifieke hycean-exoplaneet genaamd K2-18b. Het heeft al eerder aandacht gekregen als mogelijke gastheer voor buitenaards leven, maar dit is de eerste keer dat het werd bestudeerd met behulp van gegevens van JWST.

Het onderzoeksteam keek naar modellen van de planeet die waren gemaakt door eerdere teams, van wie sommigen bewijs vonden dat de planeet misschien te heet is om een ​​oceaan te huisvesten; het water zou zijn verdampt. JWST-gegevens brachten bewijsmateriaal aan het licht dat met dergelijke beoordelingen instemde; de onderzoekers voerden vervolgens een analyse uit van de atmosfeer van de planeet. Ze keken er op twee manieren naar:alsof de planeet een oceaan herbergde en; alsof de planeet in plaats daarvan een gesmolten oppervlak had. Ze ontdekten dat beide scenario's overeenkwamen met gegevens van JWST. Maar omdat de planeet zo heet is, is dit laatste scenario waarschijnlijk juist.

Transmissiespectra binnen 4,0–5,2 μm voor vier modellen die een bereik van CO2 aantonen :CO-verhoudingen uit het magma-oceaanscenario. Observatiegegevens van het waargenomen transmissiespectrum van K2-18b worden getoond met bijbehorende fouten. Credit:De Astrophysical Journal Letters (2024). DOI:10.3847/2041-8213/ad206e

Het onderzoeksteam suggereert dat inspanningen die betrokken zijn bij het zoeken naar leven op exoplaneten eerst de planetaire temperatuur moeten testen om er zeker van te zijn dat het niet te warm is om een ​​oceaan te huisvesten. Ze stellen verder dat gegevens van JWST de komende jaren onmisbaar kunnen blijken voor dergelijke onderzoeken.

De auteurs concluderen:"Het ontwikkelen van duidelijke, ondubbelzinnige atmosferische tracers voor de aanwezigheid van vloeibaar water versus magma-oceanen is van cruciaal belang in onze zoektocht naar het vinden van potentieel bewoonbare werelden onder de exoplanetenpopulatie."

Meer informatie: Oliver Shorttle et al, Onderscheid maken tussen oceanen van water en magma op Mini-Neptune K2-18b, The Astrophysical Journal Letters (2024). DOI:10.3847/2041-8213/ad206e

Journaalinformatie: Astrofysische dagboekbrieven

© 2024 Science X Netwerk