«Джеймс Уэбб» обнаружил кварцевые облака на экзопланете
«Джеймс Уэбб» обнаружил кварцевые облака на экзопланете
Благодаря космическому телескопу «Джеймс Уэбб» (JWST), астрономы обнаружили кристаллы кварца в облаках горячего газового гиганта. Это первый случай обнаружения кремнезема (SiO2) в атмосфере внесолнечного мира.
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 — т. е. 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 чрезвычайной «раздутости». При радиусе, который почти вдвое превосходит радиус Юпитера, масса экзопланеты составляет лишь 0,5 от юпитерианской. Это дает средняя плотность всего в 0,08 г/см3, что в 12,5 раз меньше плотности воды.
Все это делает WASP-17b весьма интересной целью для спектроскопических исследований, позволяющих заглянуть в ее атмосферу. Для этой цели исследователи задействовалиJWST. 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 вычислили количество света каждой длины волны, блокируемого атмосферой планеты.
До начала наблюдений астрономы предполагали, что сумеют в атмосфере WASP-17b следы аэрозолей, состоящей из силикатов магния или оксида алюминия. Но, когда они построили график измерений, то обнаружили «всплеск» на длине волны 8,6 мкм, не соответствующий этим соединениям. Единственная модель, которая объясняет наблюдение, — наличие на планете облаков, состоящих из кристаллов кварца.
В отличие от минеральных частиц, встречающихся в облаках на Земле, кристаллы кварца, обнаруженные в облаках WASP-17 b, не вздымаются с ее поверхности. Вместо этого они возникают в самой атмосфере, непосредственно из газа. Последующие наблюдения, выполненные при помощи телескопа «Хаббл», помогли определить их размеры. Хотя по форме эти кристаллы, вероятно, похожи на остроконечные гексагональные призмы, которые можно найти в магазинах драгоценных камней 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 то, что газовый гигант постоянно повернут к звезде одним и тем же полушарием, вероятно, что облака циркулируют вокруг планеты, но испаряются, когда достигают более жаркой дневной стороны.
