Завдяки космічному телескопу James Webb (JWST), астрономи виявили кристали кварцу в хмарах гарячого газового гіганта. Це перший випадок виявлення кремнезему (SiO2) в атмосфері позасонячного світу.
«Роздутий» світ на ретроградній орбіті
Відкриття було зроблено в процесі вивчення екзопланети WASP-17b, що знаходиться на відстані 310 світлових років від Землі. Це дуже незвичайний світ. WASP-17b рухається по ретроградній орбіті навколо своєї зорі — тобто в напрямку протилежному обертанню батьківської зорі. Її орбіта проходить на відстані в 7 млн км від світила, через що атмосфера екзопланети розігріта до температур, які сягають 1500 °C.
Інша цікава особливість цього світу полягає в його надзвичайній «роздутості». При радіусі, який майже вдвічі перевершує радіус Юпітера, маса екзопланети становить лише 0,5 від юпітеріанської. Це дає середню густину всього в 0,08 г/см³, що в 12,5 раза менше густини води.
Усе це робить WASP-17b вельми цікавою метою для спектроскопічних досліджень, що дають змогу зазирнути в її атмосферу. Для цієї мети дослідники залучили JWST. Він спостерігав за системою протягом 10 годин, провівши понад 1275 вимірювань у середньому інфрачервоному діапазоні на довжинах хвиль від 5 до 12 мкм. Віднімаючи яскравість окремих довжин хвиль світла, що досягли телескопа, коли планета перебувала перед зорею, від яскравості самої зорі, астрономи обчислили кількість світла кожної довжини хвилі, блокованого атмосферою планети.
Кварцові хмари
До початку спостережень астрономи припускали, що зуміють знайти в атмосфері WASP-17b сліди аерозолів, які складаються із силікатів магнію або оксиду алюмінію. Але, коли вони побудували графік вимірювань, то виявили «сплеск» на довжині хвилі 8,6 мкм, що не відповідає цим сполукам. Єдина модель, яка пояснює спостереження — наявність на планеті хмар, що складаються з кристалів кварцу.
На відміну від мінеральних частинок, що зустрічаються в хмарах на Землі, кристали кварцу, виявлені в хмарах WASP-17 b, не підіймаються з її поверхні. Замість цього вони виникають у самій атмосфері, безпосередньо з газу. Подальші спостереження, виконані за допомогою телескопа Hubble, допомогли визначити їхні розміри. Хоча за формою ці кристали, ймовірно, схожі на загострені гексагональні призми, які можна знайти в магазинах дорогоцінного каміння на Землі, розмір кожного з них становить лише близько 10 нанометрів.
Поки що дослідники не можуть оцінити точну кількість і ступінь поширеності кварцових хмар. З огляду на те, що газовий гігант постійно повернутий до зорі однією і тією ж півкулею, імовірно, що хмари циркулюють навколо планети, але випаровуються, коли досягають спекотнішого денного боку.
За матеріалами https://www.nasa.gov
Тільки найцікавіші новини та факти в нашому Telegram-каналі!
Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine
