Ez a bolygó olyan forró, hogy a felhői kvarcból állnak

Ez a művészi koncepció azt mutatja, hogyan nézhet ki a WASP-17 b exobolygó. Artwork NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI)

A The Astrophysical Journal Letters című folyóiratban megjelent tanulmány a James Webb Űrteleszkóp (JWST) közép-infravörös műszerének (MIRI) adatait felhasználva azonosította a kvarc nanokristályok jelenlétét a WASP-17 b exobolygó felső légkörében.

A bolygó tömege és sugara körülbelül 0,78, illetve 1,87-szerese a Jupiternek, és a Földtől mintegy 1324 fényévre található. A WASP-17 b a 3,7 napos keringési ideje miatt a “puffadt” forró Jupiterek közé sorolható, ami azt jelenti, hogy a szélsőséges hőmérséklet miatt egyedi kémiai folyamatok játszódhatnak le a légkörében, de a csillagászokat mégis meglepték a felfedezések, számolt be a Universe Today.

“El voltunk ragadtatva!”, mesélte Dr. David Grant, az angliai Bristoli Egyetem kutatója, a több mint három tucat társszerzőből álló tanulmány vezetője. “A Hubble-megfigyelésekből tudtuk, hogy a WASP-17 b légkörében aeroszoloknak, azaz felhőket vagy ködöt alkotó apró részecskéknek kell lenniük. Arra azonban nem számítottunk, hogy ezek kvarcból állnak.”

A felfedezést az teszi egyedülállóvá, hogy az exobolygókon hagyományosan magnéziumban gazdag szilikátokat, például piroxént vagy olivint találtak. A JWST MIRI által a bolygó légkörében kvarc felfedezése viszont új betekintést nyújthat az exobolygó felhők és légköreik kialakulásába és fejlődésébe.

Ráadásul, bár ezeknek a kvarckristályoknak az alakja utánozhatja a Földön találhatókat, a méretük feltűnően más, mindössze 10 nanométer átmérőjű, vagyis a centiméter milliomod része. Összehasonlításképpen, a Földön az átlagos kvarckristály átmérője néhány centiméter, a legnagyobb dokumentált kvarckristály pedig 6,1 x 1,5 x 1,5 méteres és majdnem 40 tonnát nyom.

De hogyan alakulhatnak ki ilyen kristályok egy bolygó légkörében?

“A WASP-17 b rendkívül forró, körülbelül 1500 Celsius-fokos, és a nyomás, ahol a magas légkörben keletkeznek, csak körülbelül egy ezreléke annak, amit a Föld felszínén tapasztalunk”, magyarázta Dr. Grant. “Ilyen körülmények között a szilárd kristályok közvetlenül a gázból alakulhatnak ki, anélkül, hogy előbb folyékony fázison mennének keresztül.”

A 2009-ben felfedezett WASP-17 b az első olyan exobolygó, amely retrográd pályát mutat, vagyis a csillag forgásával ellentétes irányban kering, és egy 2013-as tanulmány szerint vizet tartalmaz a légkörében, egy másik tanulmány pedig nátriumot talált. Mivel tömege kisebb, mint a Jupiteré, de térfogata több mint hétszerese, a WASP-17 b jelenleg a valaha talált legpufibb exobolygók közé tartozik.

Bár a legújabb tanulmányban kvarcot azonosítottak, a WASP-17b légköri összetétele a Naprendszerünkön belül és kívül létező hagyományos gázóriás bolygókét tükrözi, mivel elsősorban hidrogénből és héliumból áll. A WASP-17 b ráadásul szülőcsillagával árapály-zárlatban van, vagyis kötött tengelyforgású, ami azt jelenti, hogy egyik oldala mindig a csillag felé néz. Ez azt jelenti, hogy miközben a felhők a bolygó körül keringenek, a nappali oldalon elpárolognak. A csillagászok azonban még mindig próbálják meghatározni mind a légkörben lévő kvarc mennyiségét, mind a felhők aktivitását.

“A felhők valószínűleg a nappal és éjszaka közötti határvonal, a terminátor mentén vannak jelen, amely az a régió, amelyet megfigyeltünk”, mondta Dr. Grant. “A szél több ezer kilométer per órával mozgathatja ezeket az apró üveges részecskéket.”