151,6 тыс подписчиков
James Webb обнаружил кристаллы кварца в атмосфере экзопланеты
Благодаря космическому телескопу James Webb (JWST), астрономы обнаружили кристаллы кварца в облаках горячего газового гиганта. Это первый случай обнаружения кремнезема (SiO2) в атмосфере внесолнечного мира.
"Раздутый" мир на ретроградной орбите
Открытие было сделано в процессе изучения экзопланеты WASP-17b, находящейся на расстоянии 310 световых лет от Земли. Это очень необычный мир. WASP-17b движется по ретроградной орбите вокруг своей звезды — то есть в направлении, противоположном вращению родительской звезды. Ее орбита проходит на расстоянии в 7 млн км от светила, из-за чего атмосфера экзопланеты разогрета до температур, достигающих 1500 °C.
Другая интересная особенность этого мира заключается в его исключительной "раздутости". При радиусе, который почти вдвое превышает радиус Юпитера, масса экзопланеты составляет всего 0,5 от юпитерианской. Это дает среднюю плотность всего в 0,08 г/см³, что в 12,5 раза меньше плотности воды.
Все это делает WASP-17b весьма интересной целью для спектроскопических исследований, позволяющих заглянуть в ее атмосферу. Для этой цели исследователи привлекли JWST. Он наблюдал за системой в течение 10 часов, проведя более 1275 измерений в среднем инфракрасном диапазоне на длинах волн от 5 до 12 мкм. Вычитая яркость отдельных длин волн света, достигших телескопа, когда планета находилась перед звездой, из яркости самой звезды, астрономы рассчитали количество света каждой длины волны, блокируемого атмосферой планеты.
Кварцевые облака
До начала наблюдений астрономы предполагали, что смогут найти в атмосфере WASP-17b следы аэрозолей, состоящих из силикатов магния или оксида алюминия. Но, когда они построили график измерений, то обнаружили "пик" на длине волны 8,6 мкм, который не соответствует этим соединениям. Единственная модель, объясняющая наблюдения — наличие на планете облаков, состоящих из кристаллов кварца.
В отличие от минеральных частиц, встречающихся в облаках на Земле, кристаллы кварца, обнаруженные в облаках WASP-17b, не поднимаются с ее поверхности. Вместо этого они возникают в самой атмосфере, непосредственно из газа. Дальнейшие наблюдения, выполненные с помощью телескопа Hubble, помогли определить их размеры. Хотя по форме эти кристаллы, вероятно, похожи на заостренные гексагональные призмы, которые можно найти в магазинах драгоценного камня на Земле, размер каждого из них составляет всего около 10 нанометров.
Пока что исследователи не могут оценить точное количество и степень распространенности кварцевых облаков. Учитывая, что газовый гигант постоянно обращен к звезде одной и той же полушарием, вероятно, что облака циркулируют вокруг планеты, но испаряются, когда достигают более жаркой дневной стороны.
2 минуты
12 марта