Сенсация небесных атмосфер: уникальные кристаллы WASP-17b
В 2023 году астрономический мир потрясла новость: в облачных слоях горячего юпитера WASP-17b учёные впервые зафиксировали присутствие нанокристаллов кремнезёма — одного из самых обыденных минералов на Земле. Это открытие стало сюрпризом для исследователей, так как подобные частицы обычно встречают лишь в атмосфере коричневых карликов и на относительно прохладных экзопланетах. WASP-17b же — планета, отличающаяся гигантскими размерами и экстремальными температурами, где облака формируются при 1500°C. Её основой являются водород и гелий, с редкими включениями воды и углекислого газа, что делает находку особенно интересной.
Открытия, навеянные космическими технологиями: роль “Джеймса Уэбба”
Для прямого наблюдения за этим захватывающим процессом исследователи использовали революционный инструмент — космическую обсерваторию “Джеймс Уэбб”. С помощью инфракрасного спектрометра учёные смогли «увидеть» вытянутые нанокристаллы кварца, которые словно парят в верхних слоях атмосферы планеты. Их форма оказалась необычной: вытянутая и идеально подходящая для формирования уникальных атмосферных феноменов, подобных солнечным столбам и гало, создаваемым ледяными кристаллами в земном небе.
Подобные явления на экзопланетах выглядят крайне необычно, особенно с учётом того, что аналогичные атмосферные столбы на Земле олицетворяют холодные заполярные ночи, а на WASP-17b всё это происходит в пылающих слоях гигантской газовой планеты.
Тайны ветров и молекулярного танца: вклад Элайджи Малленса и Николь Льюис
Исследователи Элайджа Малленс и Николь Льюис, работающие в Корнеллском университете, высказали новую захватывающую гипотезу: ураганные ветры на WASP-17b, достигающие скорости до 5000 метров в секунду, способны выстраивать кристаллы в определённом направлении. Такой процесс выравнивания частиц — настоящая редкость для планет, но теоретически он был предложен для объяснения структур межзвёздной пыли ещё в середине XX века.
Малленс и Льюис предположили, что именно ориентация кристаллов относительно направления воздушных потоков способна повлиять на отражение и поглощение инфракрасного света атмосферой. Их моделирование показало, что эти параметры действительно вызывают заметные колебания в спектре, что и удалось зарегистрировать с помощью высокоточного оборудования обсерватории “Джеймс Уэбб”. Такие открытия выводят наше понимание экзопланетных атмосфер на совершенно новый уровень.
POSEIDON — цифровой ключ к загадкам других миров
Для более точного анализа полученных данных команда включила изучение кристаллической направленности в популярный атмосферный симулятор POSEIDON. Уже разработано 144 новые модели аэрозолей с учётом их ориентации, размера и температуры. Это позволило более детально воссоздать сложные атмосферные процессы на WASP-17b и предложить новые подходы к расшифровке сигналов, поступающих от далёких планет.
Благодаря этим усовершенствованиям исследователи всего мира получили новый ценный инструмент, который позволяет моделировать неизвестные ранее процессы формирования кристаллов и их влияние на оптические свойства атмосферы. Теперь астрономы, изучающие другие звёздные системы, смогут применять этот подход для предсказания и поиска новых экзотических явлений.
Будущее открытий и оптимизм в науке
Хотя современные методы пока не позволяют напрямую наблюдать солнечные столбы в атмосфере отдалённой экзопланеты, результаты исследований энтузиастов из Корнеллского университета открывают захватывающие перспективы. Они подтверждают, что наука находится на грани великих открытий: каждая новая модель, каждая новая гипотеза способствует формированию более полного и яркого портрета других миров, проливая свет на процессы, доселе скрытые от человечества.
Это исследование не только укрепляет статус “Джеймса Уэбба” как важнейшего космического телескопа нашего времени, но и поднимает роль программных инструментов, таких как POSEIDON, позволяющих раскрыть экзотические тайны Вселенной. Оптимизм исследователей заразителен: возможно, уже завтра мы узнаем ещё больше удивительного о кристаллических облаках, парящих в огненных объятиях далёких солнечных систем. Благодаря усилиям Элайджи Малленса, Николь Льюис и их коллег загадки экзопланет становятся чуть ближе и понятнее для всех нас.
Источник: naked-science.ru
