A James Webb egy tőlünk 700 fényévre elhelyezkedő gázóriás légkörében érzékelt CO2-gázt – olyan bravúr ez, amire eddig egyetlen más ember alkotta szerkezet sem volt képes, és a jelentősége túlmutat a mostani felfedezésen is. Ez az eredmény (amit publikálásra már elfogadott a rangos Nature magazin) előrejelzi azt is, hogy a Webb akár a kisebb, vékonyabb légkörrel rendelkező sziklabolygók esetében is képes lesz kimutatni ezt a gázt – írja a NASA közleménye.

A mostani célpont a WASP–39 b volt, amely egy forró, rendkívül „felfuvalkodott” gázóriás – a bolygó tömege a Jupiter egynegyede, átmérője azonban 1,3-szor akkora, mint a Naprendszerünk említett bolygójáé. A WASP–39 b részben azért fúvódott fel ennyire, mert extrém forró – 900 Celsius-fok a hőmérséklete. Szemben a Naprendszerünk hűvösebb gázóriásaival, a WASP–39 b nagyon közel kering a rendszerének a központi csillagához is – egyetlen keringést négy földi nap alatt teljesít. A különbségeket elég látványos ábrán lehet itt megtekinteni.

A bolygó egyébként régóta ismert, hiszen 2011-ben fedezték fel. Más távcsövek, köztük a NASA Hubble és Spitzer által végzett korábbi megfigyelések vízgőz, nátrium és kálium jelenlétét mutatták ki a bolygó légkörében – most pedig a Webb páratlan infravörös érzékenysége megerősítette a szén-dioxid jelenlétét is ezen a bolygón.

A Webb az érzékelésre a tranzit módszert használta: az olyan „tranzitbolygók”, mint a WASP–39 b, amelyek pályáját nem felülről, hanem oldalról (élről) figyeljük, ideális lehetőségeket kínálnak a bolygó légkörének a vizsgálatára. Egy tranzit során ugyanis a csillagfény egy részét teljesen kitakarja előlünk (vagy a megfigyelő műszer elől) a bolygó, míg a fény másik része a bolygó légkörén keresztül áramlik át. Mivel pedig a különböző gázok különböző színkombinációkat nyelnek el, a kutatók elemezhetik az átbocsátott fény fényerejének kis különbségeit egy hullámhossz-spektrumon keresztül, hogy pontosan meghatározzák, miből áll a légkör. A felpuffadt légkör és a gyakori áthaladások kombinációja miatt volt a WASP–39 b ideális célpont ehhez az úgynevezett átviteli spektroszkópiához.

A mostani kutatás során a Webb Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) elnevezésű műszerét használták, amivel tehát a történelemben először sikerült biztosan kimutatni CO2 jelenlétet egy, a Naprendszerünkön kívüli planéta atmoszférájában.

(Kép: a WASP–39 b, forrás: ESA/Hubble)