Космическият телескоп „Джеймс Уеб“ откри кварцови кристали на 1300 светлинни години от Земята

От момента на изстрелването си космическият телескоп „Джеймс Уеб“ (JWST) направи революция в разбирането ни за далечните извънземни светове. Сега той забеляза наличието на малки кварцови нанокристали във височинните облаци на изгарящия газов гигант WASP-17 b. Разположен на около 1300 светлинни години от Земята, WASP-17 b е категоризиран като горещ юпитеров свят.

Той завършва една обиколка около своята звезда-майка – WASP-17 на всеки 3,7 земни дни. Екзопланетата е облъчвана с огромна радиация и е подложена на изключително високи температури поради близостта си до своята звезда.

Според официалното съобщение това е първото по рода си откриване на частици силициев диоксид (SiO2) в атмосферата на екзопланета. Това откритие е от решаващо значение за разбирането на формирането и еволюцията на облаците на екзопланетите.

Наличие на кварц

Кварцът, вид силикат е част от група минерали, богати на силиций и кислород. Тези силикати са широко разпространени в нашата Слънчева система, като съставляват преобладаващия състав на Земята, Луната и други скалисти светове. Те са разпространени под различни форми и в галактиките. Видовете силикатни минерали, открити в екзопланетните атмосфери могат да се различават.

Това откритие е забележително, тъй като за разлика от предишни наблюдения на силикати в атмосферите на екзопланети и кафяви джуджета, наскоро откритите силикати са съставени предимно от кварц.

По-ранни изследвания определиха тези зърна като образувани от богати на магнезий силикати като оливин и пироксен.

„Напълно очаквахме да видим магнезиеви силикати, но това, което виждаме вместо това, вероятно са градивните елементи на тези силикати, малките „семенни“ частици, необходими за образуването на по-големите силикатни зърна, които откриваме в по-хладните екзопланети и кафявите джуджета.“

казва Хана Уейкфорд, съавтор от Бристолския университет

Съществуването на силикати в атмосферите на екзопланетите е очарователно, защото дава информация за процесите, които протичат в тези далечни чужди светове.

Дългото наблюдение на „Джеймс Уеб“

Изследователският екип използва инструмента за средна инфрачервена област (MIRI) на JWST, за да наблюдава WASP-17 b по време на преминаването му през звездата домакин. Джеймс Уеб проведе наблюдения в продължение на почти 10 часа. Този продължителен наблюдателен прозорец им позволи да съберат голям набор от данни от над 1275 наблюдения на яркостта в средния инфрачервен диапазон.

Данните разкриха, че кварцовите кристали произхождат от самата атмосфера на тази екзопланета, а не са изхвърлени от скалистата повърхност.

„WASP-17 b е изключително гореща – около 1500 градуса по Целзий и налягането, при което те се образуват високо в атмосферата, е само около 1/1000 от това, което изпитваме на повърхността на Земята. При тези условия твърдите кристали могат да се образуват директно от газ, без първо да преминават през течна фаза.“

обяснява Грант

Екипът споменава, че определянето на точното количество на наличния кварц и степента на облачното покритие е предизвикателство.

Атмосферата на екзопланетата е съставена предимно от водород и хелий, със следи от водни пари и следи от въглероден диоксид и други химикали.

Учените често оценяват състава на облаците, за да получат повече информация за атмосферните условия, преобладаващи на екзопланетите. Той може да предостави критична информация за химическия състав на планетата, нейната геоложка история и потенциалната ѝ обитаемост.