Prisiregistruokite gauti CNN Wonder Theory mokslo informacinį biuletenį. Tyrinėkite visatą su naujienomis apie įdomius atradimus, mokslo pažangą ir dar daugiau.

CNN
—

Astronomai, naudodami James Webb kosminį teleskopą, pirmą kartą karštos, degančios egzoplanetos atmosferoje aptiko mažyčius kvarco kristalus, kuriuose yra silicio dioksido – įprasto mineralo Žemėje.

Tyrėjų teigimu, silicio nanodalelės, kurios Žemėje atsiranda paplūdimio smėlyje ir naudojamos stiklui gaminti, greičiausiai sukasi iš egzoplanetos, žinomos kaip WASP-17b, debesų.

Pirmą kartą atrasta 2009 m., WASP-17b yra dujinė milžiniška planeta, esanti 1300 šviesmečių nuo Žemės. Ji yra daugiau nei septynis kartus didesnė už Jupiterį, todėl ji yra viena didžiausių astronomams žinomų egzoplanetų.

Tyrėjai aptiko kvarco nanodaleles didelio aukščio debesyse, naudodami Webb vidutinio infraraudonųjų spindulių instrumentą, remiantis naujais tyrimais, paskelbtais pirmadienį žurnale Webb. Astrofizikos žurnalo laiškai.

„Mes buvome sužavėti“, – pranešime teigė Davidas Grantas, tyrimo pagrindinis autorius ir Bristolio universiteto mokslininkas. „Iš Hablo stebėjimų žinojome, kad WASP-17 b atmosferoje turi būti aerozolių – mažų dalelių, kurios sudaro debesis arba rūką, bet nesitikėjome, kad jie bus pagaminti iš kvarco.

Žemėje, Mėnulyje ir kituose Saulės sistemos uoliniuose kūnuose gausu mineralų, kuriuose gausu silicio ir deguonies, vadinamų silikatais. Silikatai taip pat neįtikėtinai paplitę Paukščių Take. Tačiau iki šiol egzoplanetinėse atmosferose aptikti silikato grūdeliai buvo pagrįsti magniu, o ne kvarcu, kuris pagamintas iš gryno silicio dioksido.

„Tikėjomės pamatyti magnio silikatą“, – sakoma tyrimo bendraautorė Hannah Wakeford, Bristolio universiteto vyresnioji astrofizikos dėstytoja.
„Tačiau tai, ką mes matome, greičiausiai yra tų dalelių statybiniai blokai, mažytės „sėklos“ dalelės, reikalingos didesniems silikato grūdams, kuriuos aptinkame šaltose egzoplanetose ir rudosiose nykštukėse, susidaryti.

Šis atradimas gali padėti tyrėjams suprasti medžiagas, naudojamas formuojant planetų aplinką, kuri labai skiriasi nuo to, ką mes žinome Žemėje.

Vapsva-17b vieną kartą apskrieja savo žvaigždę per 3,7 Žemės paros. Astronomai sutelkė savo stebėjimus į egzoplanetą, kai ji kirto priešais savo žvaigždę ir žvaigždės šviesa prasiskverbė per atmosferą.

Po 10 valandų stebėjimo komanda aptiko ženklą, rodantį kvarco nanodalelių buvimą.

Tikėtina, kad kvarco kristalai yra šešiakampiai, kaip ir didesni geodai, kuriuos žinome Žemėje, tačiau kiekvienas iš jų yra tik milijoninės centimetro dalies dydžio, toks mažas, kad 10 000 grūdelių galėtų tilpti vienas šalia kito žmogaus plauke, rodo tyrimai. Dalelės atsiranda atmosferoje.

„WASP-17 b yra nepaprastai karšta – apie 2700 laipsnių pagal Farenheitą (1500 laipsnių Celsijaus) – o slėgis, kuriame kvarco kristalai susidaro aukštai atmosferoje, yra tik maždaug viena tūkstantoji to, ką patiriame Žemės paviršiuje“, – sakė Grantas. „Esant tokioms sąlygoms, kietieji kristalai gali susidaryti tiesiai iš dujų, pirmiausia nepraeinant skystosios fazės.”

Planeta yra tvirtai pritvirtinta prie savo žvaigždės, o tai reiškia, kad viena pusė visada atsukta į žvaigždę ir patiria ekstremalią temperatūrą, o nuolatinė „naktinė“ planetos pusė yra vėsesnė. Nors debesys gali dreifuoti aplink planetą, jie greičiausiai išgaruos karštomis dienomis, todėl kvarco dalelės gali suktis.

„Vėjas gali perkelti šias mažas stiklo daleles tūkstančiais mylių per valandą”, – sakė Grantas.

Jautrūs Webbo atradimai leidžia tyrėjams geriau suprasti atmosferą, aplinkos sąlygas ir orą planetose, esančiose už mūsų Saulės sistemos ribų.

Karštos dujų gigantai, dar vadinami karštaisiais Jupiteriais, kaip WASP-17b, daugiausia sudaryti iš vandenilio ir helio, taip pat šiek tiek vandens garų ir anglies dioksido. Silicio dioksido atradimas planetos atmosferoje padeda mokslininkams susidaryti platesnį supratimą apie WASP-17b sudėtį.

„Jei atsižvelgsime tik į šiose dujose esantį deguonį ir nepaisysime viso deguonies, įstrigusio mineraluose, tokiuose kaip kvarcas, dramatiškai nuvertinsime bendrą jų gausą“, – sakė Wakefordas. „Šie gražūs silicio dioksido kristalai pasakoja apie įvairių medžiagų atsargas ir apie tai, kaip jie visi susilieja, kad suformuotų šios planetos aplinką.