Новое исследование показало, что высоко в атмосфере одной из экзопланет находятся странные песчаные облака.
И хотя космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) может проводить много времени, наблюдая за самыми дальними уголками ранней Вселенной, когда галактики только начинали формироваться, он также тратит много времени, концентрируясь на объектах, находящихся намного ближе к дому, например как атмосферы экзопланет в окрестностях нашей галактики.
Команда европейских астрономов использовала наблюдения JWST для детализации состава атмосферы близлежащей «пушистой» экзопланеты под названием WASP-107b. Исследователи обнаружили в динамичной атмосфере экзопланеты водяной пар, диоксид серы и даже облака силикатного песка. Новое исследование также может иметь значение для нашего понимания химии далёких планет.
Экзопланета WASP-107b — одна из планет с самой низкой плотностью, известных астрономам, которую иногда сравнивают с кометой. Планета примерно того же размера, что и Юпитер, но имеет всего 12% своей массы. WASP-107b находится примерно в 200 световых годах от Земли, и ей требуется всего 6 дней, чтобы совершить оборот вокруг своей родной звезды, которая немного холоднее и менее массивна, чем наше Солнце.
Низкая плотность планеты, или пушистость, позволила астрономам заглянуть в атмосферу планеты в 50 раз глубже по сравнению с наблюдениями, которых удалось достичь в отношении более плотных планет, таких как Юпитер.
Первоначальное открытие диоксида серы (запах, выделяющийся при зажигании спички) удивило астрономов. Это связано с тем, что родительская звезда WASP-107b излучает относительно небольшую долю световых фотонов высокой энергии из-за того, что планета меньше и холоднее. Однако низкая плотность планеты означает, что эти фотоны могут проникать глубоко в атмосферу WASP-107b, вызывая химические реакции, в результате которых и образуется диоксид серы.
Помимо диоксида серы, астрономы также отметили присутствие высокогорных облаков, состоящих из мелких силикатных частиц — по сути, очень мелкозернистого песка.
Исследователи предполагают, что песчаные облака образуются аналогично водяному пару и облакам на Земле, только из капелек песка. Когда капли песчаного дождя конденсируются и падают, они сталкиваются с очень горячими слоями внутри планеты, где превращаются в силикатный пар и поднимаются обратно наверх, где вновь конденсируются, образуя облака.
«JWST революционизирует характеристику экзопланет, предоставляя беспрецедентную информацию с поразительной скоростью», — сказала в пресс-релизе ведущий автор исследования Лин Десин (Leen Decin) из Католического университета Левена в Бельгии.
«Открытие облаков песка, воды и диоксида серы на этой пушистой экзопланете … является важной вехой. Это меняет наше понимание формирования и эволюции планет, проливая новый свет на нашу собственную солнечную систему», — добавила она.
Наблюдения проводились с помощью прибора JWST Mid-Infrared Instrument (MIRI), спектрографа, который может исследовать атмосферы планет в среднем инфракрасном диапазоне или в диапазоне тепловых волн. Статья об этом была опубликована в журнале Nature в среду (15 ноября).
