Космічний телескоп JWST виявив піщаний сюрприз на далекій планеті

Нове дослідження показує, що екзопланета містить дивні піщані хмари високо в атмосфері. Хоча космічний телескоп Джеймса Вебба (JWST або Webb), можливо, витрачає багато часу на спостереження за найвіддаленішими куточками раннього Всесвіту, коли галактики тільки починали формуватися, він також витрачає багато часу на об’єкти, розташовані набагато ближче до дому. — такі як атмосфера екзопланет у наших галактичних сусідах. 

Команда європейських астрономів використовувала спостереження JWST, щоб детально описати склад атмосфери сусідньої «пухнастої» екзопланети під назвою WASP-107b. Дослідники виявили водяну пару, діоксид сірки та навіть силікатні піщані хмари, що знаходяться в динамічній атмосфері екзопланети. Нове дослідження також може мати наслідки для нашого розуміння хімії далеких планет.

Екзопланета WASP-107b є однією з планет з найменшою щільністю, відомих астрономам, її іноді порівнюють з кометою. Планета приблизно такого ж розміру, як Юпітер, але має лише 12% його маси. WASP-107b знаходиться приблизно у 200 світлових роках від Землі, і їй потрібно всього шість днів, щоб облетіти свою рідну зірку, яка трохи холодніша і менш масивна, ніж наше Сонце. 

Низька щільність планети, або пухнастість, дозволила астрономам зазирнути в атмосферу планети в 50 разів глибше порівняно зі спостереженнями, досягнутими для більш щільних планет, таких як Юпітер. 

Перше відкриття діоксиду сірки (запах, який виділяється, коли ви запалюєте сірник) здивувало астрономів. Це пояснюється тим, що головна зірка WASP-107b випромінює відносно невелику частку високоенергетичних фотонів світла через те, що планета менша та холодніша. Однак низька щільність планети означає, що ці фотони можуть проникати глибоко в атмосферу WASP-107b, викликаючи хімічні реакції, які створюють діоксид сірки. 

Окрім діоксиду сірки, астрономи також відзначили наявність високогірних хмар, що складаються з дрібних силікатних частинок — по суті, дійсно дрібнозернистого піску. 

Дослідники припускають, що піщані хмари утворюються подібно до водяної пари та хмар на Землі, лише з крапельок піску. Коли краплі піщаного дощу конденсуються та падають, вони стикаються з дуже гарячими шарами всередині планети, де перетворюються на силікатну пару та повертаються вгору, де знову конденсуються, утворюючи знову хмари. 

«JWST революціонізує характеристику екзопланет, надаючи безпрецедентну інформацію з надзвичайною швидкістю», — сказав у прес-релізі провідний автор Лен Дечін з Католицького університету Левена в Бельгії.  

«Відкриття хмар піску, води та діоксиду сірки на цій пухнастій екзопланеті… є ключовою віхою. Воно змінює наше розуміння формування та еволюції планет, проливаючи нове світло на нашу власну Сонячну систему», — додав він. 

Спостереження проводилися за допомогою приладу JWST Mid-Infrared Instrument (MIRI), спектрографа, який може досліджувати планетарні атмосфери в середньому інфрачервоному діапазоні або в тепловому діапазоні. Стаття була опублікована в журналі Nature у середу (15 листопада).