Kvartskristall upptäckt i moln på WASP-17 b

 

WASP-17b är en exoplanet i stjärnbilden Skorpionen som kretsar kring stjärnan WASP-17 som ligger 1300 ljusår från oss.

Kvartskristall är ett mineral, ett av de vanligaste mineralerna i jordens kontinentala skorpa och består av kisel och syre.

Forskare från Cornell University har nu med hjälp av NASA:s James Webb Space Telescope (JWST)upptäckt att det finns  kvartsnanokristaller i höghöjdsmoln över WASP-17 b. Upptäckten gjordes med MIRI (Webb's Mid-Infrared Instrument). Detta är första gången som kiseldioxidpartiklar (SiO2) har upptäckts i en exoplanets atmosfär.

Kvartskristallerna är endast cirka 10 nanometer i diameter (en miljondels centimeter) små nog för att 10000 skulle kunna passa sida vid sida över ett mänskligt hårstrå. Deras existens rapporterades i artikeln "JWST-TST DREAMS: Quartz Clouds in the Atmosphere of WASP-17b", publicerad i Astrophysical Journal Letters den 16 oktober.

WASP-17 b  är mer än sju gånger större än Jupiter men med en massa mindre än hälften av Jupiters vilket gör WASP-17 b till en av de största och "svulstigaste" kända exoplaneterna. Detta, tillsammans med dess korta omloppstid runt sin sol på 3,7 jorddagar gör planeten idealisk för transmissionsspektroskopi: en teknik som innebär att man mäter filtrerings- och spridningseffekterna från en planets atmosfär mot stjärnljuset för att upptäcka egenskaper i dess sammansättning.

Till skillnad från mineralpartiklar som finns i moln över jorden, sveps inte kvartskristallerna som detekterats i molnen på WASP-17 b  uppstigna av väder och vind från en stenig yta. Istället har de sitt ursprung och bildande i själva atmosfären.

WASP-17 b har en temperatur av cirka 1500 Celsius trycket där kvartskristallerna bildas högt upp i atmosfären är ungefär en tusendel av vad vi upplever på jordens yta. Under dessa förhållanden kan fasta kristaller bildas direkt utan att först gå igenom en vätskefas, beskriver huvudförfattaren till studien David Grant vid University of Bristol.

Exakt hur mycket kvartkristaller det finns och hur utbredda molnen med dessa är är svårt att avgöra, men teamet hoppas kunna undersöka detta genom att kombinera observationerna av WASP-17b med andra observationer av systemet med hjälp av JWST, skriver medförfattare Nikole Lewis docent i astronomi vid College of Arts and Sciences, medlem i Carl Sagan Institute och ledare för Webb Guaranteed Time Observation (GTO)-program. 

WASP-17 b är en av tre planeter som JWST Telescope Scientist Team's Deep Reconnaissance of Exoplanet Atmospheres using Multi-instrument Spectroscopy (DREAMS) har som mål att samla in en omfattande uppsättning observationer från: en het Jupiter (WASP-17 b) de övriga är en varm Neptunus och en tempererad stenplanet. Men det framgår inte vilka dessa är i artiklen från Cornwell University från vilket detta inlägg har som utgångspunkt.

MIRI-observationerna av den heta Jupiterlika WASP-17 b gjordes som en del av GTO-programmet med nr 1353.

Bild vikipedia på storleksjämförelse mellan Jupiter och WASP-17b.