Найдены нанокристаллы кварца в атмосфере экзопланеты

Астрономы обнаружили наличие нанокристаллов кварца в облаках экзопланеты WASP-17 b, которая представляет собой горячего юпитера и находится на расстоянии 1300 световых лет от Земли.

Это открытие, которое было сделано с использованием инструмента MIRI (Mid-Infrared Instrument) на космическом телескопе Джеймса Уэбба, было опубликовано в журнале The Astrophysical Journal Letters.

Для получения этих результатов ученые провели наблюдения за транзитом экзопланеты WASP-17 b в течение 10 часов. Они получили 1275 измерений яркости света в среднем инфракрасном диапазоне (5-12 микрометров), когда планета двигалась перед диском своей родительской звезды. Анализ этих данных позволил определить количество излучения на каждой длине волны в исследуемом диапазоне, которое было заблокировано атмосферой WASP-17 b.

В результате исследования ученые выявили непрозрачность в спектре пропускания, которая имеет центр на длине волны 8,6 микрометра. Это явление наиболее вероятно объясняется наличием кварцевых облаков в верхних слоях атмосферы планеты, а не наличием других высокотемпературных аэрозолей, таких как силикаты магния или оксид алюминия. Также было обнаружено обеднение воды в атмосфере планеты, что согласуется с образованием высокотемпературных аэрозолей из кислородосодержащих молекул.

Отличительной особенностью обнаруженных нанокристаллов кварца является то, что они возникают непосредственно в атмосфере планеты из газа, минуя жидкую фазу, в отличие от минеральных частиц, которые поднимаются с поверхности и попадают в атмосферу Земли. Такое явление связано с высокой температурой газового гиганта, которая составляет около 1500 градусов Цельсия, и низким давлением, которое является тысячной долей атмосферного давления Земли на уровне моря. Моделирование показало, что размер частиц достигает около 10 нанометров в таких условиях.

Это открытие дает новые возможности для изучения атмосфер экзопланет и помогает нам лучше понять формирование и эволюцию планетных атмосфер. Благодаря инструменту MIRI на космическом телескопе Джеймса Уэбба ученые смогут продолжить исследования и расширить наши знания об экзопланетах и их атмосферах.