Forskare har med hjälp av NASA: s James Webb Space Telescope identifierat silikatmoln i exoplanet VHS 1256 b atmosfär. Planeten är katalogiserad som VHS 1256 b och är en brun dvärg (misslyckad stjärnbildning) och finns cirka 40 ljusår bort och kretsar runt två stjärnor under en 10000-årsbana.
Atmosfären runt exoplanet VHS 1256 b är i ständig
rörelse under dess 22-timmars dag vilket innebär att varmare material dras uppåt
och trycker ner kallare material på planeten. De resulterande
ljusstyrkeförändringarna är så dramatiska att det är den mest variabla planetatmosfärrörelse som känns till.
Teamet som upptäckte fenomenet leddes av Brittany
Miles vid University of Arizona, som även upptäckte vatten, metan och
kolmonoxid i Webbs data och i planetens atmosfär. Detta är det största antalet skilda
molekyler som någonsin identifierats på en gång i en planets atmosfär utanför
vårt solsystem.
"VHS 1256 b är ungefär fyra gånger längre bort från
sina stjärnor (i dubbelstjärnsystemet) än Pluto är från vår sol vilket gör den
till ett bra mål för Webb," sa Miles. "Det betyder att planetens ljus
inte blandas med ljus från dess stjärnor." Högre upp i atmosfären, där
silikatmoln finns når temperaturen 830 grader Celsius.
I dessa moln upptäckte Webb hade det finns både större och
mindre silikatdammkorn enligt spektra. "De finare silikatkornen i
atmosfären kan liknas vid små partiklar i rök", enligt medförfattaren Beth
Biller vid University of Edinburgh i Skottland. "De större kornen kan vara
mer som mycket heta, små sandpartiklar."
VHS 1256 b har låg gravitation jämfört med mer
massiva bruna dvärgar, vilket innebär att dess silikatmoln kan dyka upp och
förbli högre upp i atmosfären där Webb kan upptäcka dem. En annan anledning till
att dess himmel är så turbulent är planetens ålder. I astronomiska termer är
det ganska ungt. Bara 150 miljoner år har gått sedan den bildades – och den
kommer att fortsätta att förändras och svalna under miljarder år framåt.
"Inget annat teleskop har identifierat så många
funktioner samtidigt för ett enda mål", säger medförfattare Andrew Skemer
vid University of California, Santa Cruz. "Vi ser många molekyler i ett
enda spektrum från Webb som beskriver planetens dynamiska moln- och
vädersystem."
Teamet kom till dessa slutsatser genom att analysera
spektra som samlats in av två instrument ombord på Webb, Near-Infrared
Spectrograph (NIRSpec) och Mid-Infrared Instrument (MIRI). Eftersom planeten
kretsar på så stort avstånd från sina stjärnor kunde forskarna observera den
direkt, snarare än att använda transitmetoden eller en koronagraf för att få data.
Det kommer att finnas mycket mer att lära om VHS
1256 b under de kommande månaderna och åren när detta team - och andra -
fortsätter att söka igenom Webbs högupplösta infraröda data. "Det finns en
enorm avkastning på en mycket blygsam mängd teleskoptid", tillade Biller.
"Med bara några timmars observationer har vi vad som känns som oändlig
potential för ytterligare upptäckter."
Vad kan det bli av den här planeten om miljarder år?
Eftersom den är så långt från sina stjärnor kommer den att bli kallare med
tiden, och dess himmel kan övergå från molnig till klar.
Forskarna observerade VHS 1256 b som en del av Webbs
Early Release Science-programmet, som är utformat för att hjälpa till att
förändra det astronomiska samfundets förmåga att karakterisera planeter och
skivorna där de bildas.
Teamets rapport har titeln "The JWST Early Release Science Program
for Direct Observations of Exoplanetary Systems II: A 1 to 20 Micron Spectrum
of the Planetary-Mass Companion VHS 1256-1257 b", och publicerades i The
Astrophysical Journal Letters den 22 mars 2023.
Bild en illustration av på exoplaneten VHS 1256 b
med stjärnor i bakgrunden från https://webbtelescope.org/
