Mokslininkai, naudodamiesi NASA „James Webb” kosminiu teleskopu, aptiko kvartso nanokristalų įrodymus aukštoje WASP-17 b atmosferoje, karštojo Jupiters dydžio egzoplanetoje, esančioje 1300 šviesmečių nuo Žemės. Šis atradimas, kurį buvo galima atlikti tik naudojant MIRI („Webb’s Mid-Infrared Instrument”), yra pirmasis kartas, kai silicio dioksido (SiO2) dalelės buvo aptiktos egzoplanetos atmosferoje.
„Mes buvome sužavėti!” – sakė David Grant, mokslininkas iš Bristolio universiteto Didžiojoje Britanijoje ir pirmasis straipsnio, kuris šiandien skelbiamas „Astrophysical Journal Letters”, autorius. „Mes žinojome iš „Hubble” stebėjimų, kad WASP-17 b atmosferoje turi būti aerosolai – mažos dalelės, sudarančios debesis ar miglą, bet mes nesitikėjome, kad jie bus pagaminti iš kvartso”.
Silikatai (mineralai, turtingi silicio ir deguonies) sudaro didžiąją Žemės ir Mėnulio dalį, taip pat kitus mūsų saulės sistemos uolieninius objektus, ir yra labai dažni visoje galaktikoje. Tačiau anksčiau egzoplanetų ir rudų nykštukų atmosferose aptiktos silikato dalelės atrodo, kad yra pagamintos iš magnio turtingų silikatų, tokių kaip olivinas ir piroksenas, o ne iš gryno kvartso, kuris yra grynas SiO2.
Šis atradimas, kuriame dalyvavo ir NASA „Ames Research Center” bei NASA „Goddard Space Flight Center” mokslininkai, suteikia naują požiūrį į tai, kaip formuojasi ir vystosi egzoplanetų debesys. „Mes visiškai tikėjomės matyti magnio silikatus”, – sakė bendraautorė Hannah Wakeford, taip pat iš Bristolio universiteto. „Bet vietoj to, ką matome, tikriausiai yra tų dalelių statybos blokai, mažos ‘sėklos’ dalelės, reikalingos didesniems silikato grūdams, kuriuos aptinkame atvėsusiose egzoplanetose ir ruduose nykštukuose, formuoti”.
Kvartso kristalai, aptikti WASP-17 b debesyse, nėra pakelti iš uolieninio paviršiaus. Vietoj to, jie atsiranda pačioje atmosferoje. „WASP-17 b yra labai karštas – apie 2700 laipsnių Farenheito (1500 laipsnių Celsijaus) – ir spaudimas, kur kvartso kristalai formuojasi aukštai atmosferoje, yra tik apie tūkstantinė dalis to, ką patiriame Žemės paviršiuje”, – paaiškino Grant. „Šie gražūs silicio dioksido kristalai mums pasako apie įvairių medžiagų atsargas ir kaip jos visos susijungia formuodamos šios planetos aplinką”.
Kiek kvartso yra ir kaip plačiai debesys yra paplitę, sunku nustatyti. „Debesys tikriausiai yra dienos/nakties perėjimo (terminatoriaus) srityje, kurią mūsų stebėjimai tiria”, – sakė Grant. Atsižvelgiant į tai, kad planeta yra potvynių užrakinta su labai karšta dienos puse ir atvėsusia nakties puse, tikėtina, kad debesys apyvartoja aplink planetą, bet išgaruoja, kai pasiekia karštesnę dienos pusę.