«Уэбб» впервые обнаружил кристаллы кварца в атмосфере экзопланеты
Град на экзопланетах может существенно отличаться от того, который иногда происходит на Земле. Так, в частности, на одном из небесных тел, находящихся за пределами Солнечной системы, он состоит из кристаллов чистого кварца, летающих со скоростью в несколько тысяч километров в час. Именно такие «погодные условия» обнаружил на одном из газовых гигантов космический телескоп «Джеймс Уэбб». Результаты наблюдений были опубликованы в научном журнале The Astrophysical Journal.
Экзопланета с обозначением WASP-17b обращается вокруг своей звезды-хозяина с интервалом в 3,7 дня. Из-за относительно малого расстояния до нее — всего 7,8 миллиона километров (это в восемь раз ближе расстояния, на котором Меркурий находится от Солнца) — температура на дневной стороне газового гиганта поднимается до 1500 градусов по Цельсию, а его диаметр в два раза больше диаметра Юпитера.
Исследования атмосферы велись традиционно — в момент пролета планеты перед своим светилом, а результаты фиксировались камерой среднего инфракрасного диапазона. Но внезапно, помимо обычных для планет вроде Юпитера водорода и гелия, «Уэбб» обнаружил на длине волны 8,6 мкм признаки поглощения кристаллов чистого кварца.
«Из наблюдений космического телескопа "Хаббл" мы знали, что в атмосфере WASP-17b должны быть аэрозоли — крошечные частицы, образующие облака или дымку, но мы не ожидали, что они будут сделаны из кварца», — поделился руководитель исследования доктор Дэниел Грант из Бристольского университета.
В сочетании с предыдущими наблюдениями новые позволили заключить, что эти кристаллы имеют форму тех же заостренных шестиугольных призм, что и обычный кварц на Земле, но при этом размером всего 10 нанометров. Стоит отметить, что силикаты (каковым является кварц) довольно распространены в Солнечной системе и за ее пределами. Но в основном они встречались в составе сложных соединений, а не чистого кремния, как на WASP-17b.
«Мы ожидали увидеть силикаты магния. Но то, что мы видим вместо этого, вероятно, является их строительными блоками, крошечными частицами-затравками, необходимыми для формирования более крупных силикатных зерен, которые мы обнаруживаем на более холодных экзопланетах и коричневых карликах», — заметила коллега Гранта Ханна Уэйкфорд.
Образование этих нанокристаллов, скорее всего, стало возможным благодаря необычайно высокой температуре планеты и одновременно низкому давлению (одна тысячная доля земного). Благодаря этому поднимающиеся высоко в атмосферу облака кремния могут сразу кристаллизоваться, минуя жидкую фазу вещества.
