Добавить новость
smi24.net
News in English
Октябрь
2023

Webb Detects Tiny Quartz Crystals in the Clouds of a Hot Gas Giant

0

Researchers using NASA’s James Webb Space Telescope have detected evidence for quartz nanocrystals in the high-altitude clouds of WASP-17 b, a hot Jupiter exoplanet 1,300 light-years from Earth. The detection, which was uniquely possible with MIRI (Webb’s Mid-Infrared Instrument), marks the first time that silica (SiO2) particles have been spotted in an exoplanet atmosphere.

This artist concept shows what the exoplanet WASP-17 b could look like.
Graphics: NASA, ESA, CSA, and R. Crawfor, d (STScI)Science: Nikole Lewis (Cornell University), David Grant (University of Bristol), Hannah Wakeford (University of Bristol) Crawford (STScI)

“We were thrilled!” said David Grant, a researcher at the University of Bristol in the UK and first author on a paper being published today in the Astrophysical Journal Letters. “We knew from Hubble observations that there must be aerosols—tiny particles making up clouds or haze—in WASP-17 b’s atmosphere, but we didn’t expect them to be made of quartz.”

Silicates (minerals rich in silicon and oxygen) make up the bulk of Earth and the Moon as well as other rocky objects in our solar system, and are extremely common across the galaxy. But the silicate grains previously detected in the atmospheres of exoplanets and brown dwarfs appear to be made of magnesium-rich silicates like olivine and pyroxene, not quartz alone – which is pure SiO2.


The result from this team, which also includes researchers from NASA’s Ames Research Center and NASA’s Goddard Space Flight Center, puts a new spin on our understanding of how exoplanet clouds form and evolve. “We fully expected to see magnesium silicates,” said co-author Hannah Wakeford, also from the University of Bristol. “But what we’re seeing instead are likely the building blocks of those, the tiny ‘seed’ particles needed to form the larger silicate grains we detect in cooler exoplanets and brown dwarfs.”

Detecting Subtle Variations


With a volume more than seven times that of Jupiter and a mass less than one-half Jupiter, WASP-17 b is one of the largest and puffiest known exoplanets. This, along with its short orbital period of just 3.7 Earth-days, makes the planet ideal for transmission spectroscopy : a technique that involves measuring the filtering and scattering effects of a planet’s atmosphere on starlight.


Webb observed the WASP-17 system for nearly 10 hours, collecting more than 1,275 brightness measurements of 5- to 12-micron mid-infrared light as the planet crossed its star. By subtracting the brightness of individual wavelengths of light that reached the telescope when the planet was in front of the star from those of the star on its own, the team was able to calculate the amount of each wavelength blocked by the planet’s atmosphere.


What emerged was an unexpected “bump” at 8.6 microns, a feature that would not be expected if the clouds were made of magnesium silicates or other possible high temperature aerosols like aluminum oxide, but which makes perfect sense if they are made of quartz.

A transmission spectrum of the hot gas giant exoplanet WASP-17 b captured by Webb’s Mid-Infrared Instrument (MIRI) on March 12-13, 2023, reveals the first evidence for quartz (crystalline silica, SiO2) in the clouds of an exoplanet. The spectrum was made by measuring the change in brightness of 28 wavelength-bands of mid-infrared light as the planet transited the star. Webb observed the WASP-17 system using MIRI’s low-resolution spectrograph for nearly 10 hours, collecting more than 1,275 measurements before, during, and after the transit. For each wavelength, the amount of light blocked by the planet’s atmosphere (white circles) was calculated by subtracting the amount that made it through the atmosphere from the amount originally emitted by the star. The solid purple line is a best-fit model to the Webb (MIRI), Hubble, and Spitzer data. (The Hubble and Spitzer data cover wavelengths from 0.34 to 4.5 microns and are not shown on the graph.) The spectrum shows a clear feature around 8.6 microns, which astronomers think is caused by silica particles absorbing some of the starlight passing through the atmosphere. The dashed yellow line shows what that part of the transmission spectrum would look like if the clouds in WASP-17 b’s atmosphere did not contain SiO2. This marks the first time that SiO2 has been identified in an exoplanet, and the first time any specific cloud species has been identified in a transiting exoplanet.
Graphics: NASA, ESA, CSA, and R. Crawfor, d (STScI)Science: Nikole Lewis (Cornell University), David Grant (University of Bristol), Hannah Wakeford (University of Bristol) Crawford (STScI)

Download full resolution images for this article from the Space Telescope Science Institute (STScI)

Crystals, Clouds, and Winds


While these crystals are probably similar in shape to the pointy hexagonal prisms found in geodes and gem shops on Earth, each one is only about 10 nanometers across—one-millionth of one centimeter.


“Hubble data actually played a key role in constraining the size of these particles,” explained co-author Nikole Lewis of Cornell University, who leads the Webb Guaranteed Time Observation (GTO) program designed to help build a three-dimensional view of a hot Jupiter atmosphere. “We know there is silica from Webb’s MIRI data alone, but we needed the visible and near-infrared observations from Hubble for context, to figure out how large the crystals are.”


Unlike mineral particles found in clouds on Earth, the quartz crystals detected in the clouds of WASP-17 b are not swept up from a rocky surface. Instead, they originate in the atmosphere itself. “WASP-17 b is extremely hot—around 1,500 degrees Celsius (2,700°F)—and the pressure where they form high in the atmosphere is only about one-thousandth of what we experience on Earth’s surface,” explained Grant. “In these conditions, solid crystals can form directly from gas, without going through a liquid phase first.”


Understanding what the clouds are made of is crucial for understanding the planet as a whole. Hot Jupiters like WASP-17 b are made primarily of hydrogen and helium, with small amounts of other gases like water vapor (H2O) and carbon dioxide (CO2). “If we only consider the oxygen that is in these gases, and neglect to include all of the oxygen locked up in minerals like quartz (SiO2), we will significantly underestimate the total abundance,” explained Wakeford. “These beautiful silica crystals tell us about the inventory of different materials and how they all come together to shape the environment of this planet.”


Exactly how much quartz there is, and how pervasive the clouds are, is hard to determine. “The clouds are likely present along the day/night transition (the terminator), which is the region that our observations probe,” said Grant. Given that the planet is tidally locked with a very hot day side and cooler night side, it is likely that the clouds circulate around the planet, but vaporize when they reach the hotter day side. “The winds could be moving these tiny glassy particles around at thousands of miles per hour.”


WASP-17 b is one of three planets targeted by the JWST-Telescope Scientist Team’s Deep Reconnaissance of Exoplanet Atmospheres using Multi-instrument Spectroscopy (DREAMS) investigations, which are designed to gather a comprehensive set of observations of one representative from each key class of exoplanets: a hot Jupiter, a warm Neptune, and a temperate rocky planet. The MIRI observations of hot Jupiter WASP-17 b were made as part of GTO program 1353.


The James Webb Space Telescope is the world’s premier space science observatory. Webb is solving mysteries in our solar system, looking beyond to distant worlds around other stars, and probing the mysterious structures and origins of our universe and our place in it. Webb is an international program led by NASA with its partners, ESA (European Space Agency) and the Canadian Space Agency.

Media Contacts:

Laura Betz
NASA’s Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.
laura.e.betz@nasa.gov

Christine Pulliam
Space Telescope Science Institute, Baltimore, Md.
cpulliam@stsci.edu








Город Бакуракерт на полуострове Ланжерон

Тайные уголки Новосибирска от Marins Park Hotel Новосибирск

Вывод песни для продвижение в Импульсе Яндекс музыки.

Коллекция Maison Margiela осень-зима 2025/26


Bob Arum Says One Current World Champion Beats Prime Floyd Mayweather: “He’s A Very Unique Talent”

All the news from Nintendo’s July 2025 Direct showcase

The surprising reason fewer people are dying from extreme weather

Nvidia’s Jensen Huang hauled before China’s cyber cops to explain ‘backdoor safety risks’ in H20 chips


Пасмурный октябрь

Курянина на год лишили прав за наезд на деревья

Забайкальский филиал "ЛокоТех-Сервис" показал уверенный рост в первом полугодии

Новая эра гибридных атак разблокирована


Color Maze Adventure 2.0.0

The next survival game from the developers of Green Hell plops you on an alien planet with atmospheric firestorms and a horde of giant spiders

If you'd like to see Meta's AI gunk purged from WhatsApp, a new antitrust investigation in Italy might just do the trick

Разработчики The Seven Deadly Sins: Origin ответили на частые вопросы игроков



Москва превратится в Таиланд. Климатолог Клименко сделал прогноз на 10 лет

Кабинет Артиста.

Алгоритмы Яндекс Музыки. Алгоритмы продвижения в Яндекс Музыка.

Карпин о «Динамо»: «У нас нехватка кадров, так скажем. Говорить про “довольны”, “недовольны” — мне надо командой заниматься. А трансферная кампания — прерогатива клуба. Кто&nbs


Аномальные ливни в Москве: до 80 мм осадков за сутки с 4 по 5 августа

Карпин о «Динамо»: «У нас нехватка кадров, так скажем. Говорить про “довольны”, “недовольны” — мне надо командой заниматься. А трансферная кампания — прерогатива клуба. Кто&nbs

В Корпоративном университете «ЛокоТех» за первое полугодие 2025 года обучено более 2500 человек и создано 8 новых программ

Новый тягач КАМАЗ-65956 показали в Москве


Синоптик Шувалов: экстремальная погода в Центральной России участилась

Тульский "Арсенал" одержал первую победу в новом сезоне Первой лиги

Противники закрытия границ с Россией устроили автопробег в Финляндии

Аномальные ливни в Москве: до 80 мм осадков за сутки с 4 по 5 августа


Мирра Андреева получила травму в матче турнира WTA в Монреале

Андреева проиграла первый матч после Уимблдона. Мирра падала и плакала, ей вызывали врача

Александрова уступила и не прошла в третий круг турнира в Монреале.

Новак Джокович вошел в число инвесторов футбольного клуба


В России любят Volkswagen Passat, Toyota Corolla и Toyota Carina: это самые популярные автомобили старше 30 лет у россиян

Дзюба рассказал, почему «Акрон» не смог победить «Спартак»

К социальным мерам поддержки многодетных прибавились новые

Монолит подземной части корпуса для начальных классов возводят в Очаково-Матвеевском


Музыкальные новости

Игорь Бутман планирует большой тур по стране в 2026 году

В Тамбовскую область на фестиваль "Прима Домра" приедет Юрий Башмет

Дирижер Геннадий Дмитряк: «Каждый концерт — это сокровенный разговор со слушателями»

Семья Оззи Осборна похоронила его на территории поместья


Москва превратится в Таиланд. Климатолог Клименко сделал прогноз на 10 лет

Карпин о «Динамо»: «У нас нехватка кадров, так скажем. Говорить про “довольны”, “недовольны” — мне надо командой заниматься. А трансферная кампания — прерогатива клуба. Кто&nbs

Москва лидирует по числу миллионеров: 28 тысяч получают свыше 1 млн рублей

Сахар на вес золота: как изобретение инсулина изменило медицину


Концертный Директор для Артистов из Регионов.

"Роскосмос" опубликовал видео с циклоном, вызвавшим грозу в Москве

Андрей Рюмин обсудил с руководством дочерних обществ повышение операционной эффективности

50 мгновений Максима Аверина. За сколько продаётся «Аверин»


Автопробег в Финляндии поддержал инициативу открытия границы с Россией

В результате ДТП на Волгоградском проспекте в Москве пострадали шесть человек

Собянин: Открыт пешеходный переход через МЦД-2 между Щербинкой и Остафьевом

ДТП на юго-востоке Москвы: пострадали четыре человека, включая пешеходов


Путин анонсировал скоростную трассу Москва-Петербург к 2028 году

Путин обсудил перспективы развития железнодорожной сети в России

Путин заявил о высокой популярности скоростных железных дорог среди россиян

Путин рассказал о развитии железнодорожной отрасли России


Руководитель РФПИ охарактеризовал переписку фон дер Ляйен с Pfizer как позорный инцидент

Исследование показывает зависимость между темпами развития COVID-19 и уровнем смертности



Букин поделился причинами, почему он не придерживается диеты

«Такие жирные». У мужчины обнаружили страшное заболевание из-за ресторанов

Ученые выяснили, какие болезни погубили войска Наполеона в 1812 году

Сахар на вес золота: как изобретение инсулина изменило медицину


В Киеве показательно вскрыли «гнездо» коррупции: Зеленский устроил целый политический театр


Спорткар на воде: сборная Тульская области по гребле выступила на мини-Олимпиаде

Теннисистка Ярослава Барташевич: Спорт полностью меняет характер

Карпин о «Динамо»: «У нас нехватка кадров, так скажем. Говорить про “довольны”, “недовольны” — мне надо командой заниматься. А трансферная кампания — прерогатива клуба. Кто&nbs

Спелеолог Алексей Акимов: По годовым кольцам сталактитов можно узнать прошлое Земли



Сергей Собянин открыл просторный переход между станциями Щербинка и Остафьево

Сергей Собянин. Главное за день

Собянин: Количество цветников в Москве с 2010 года увеличено почти в 2,5 раза

Собянин: 9 и 10 августа Москва отметит День физкультурника


Ликсутов сообщил об открытии велопроката на территории ОЭЗ «Технополис Москва»

Конец истории: тополиный пух может навсегда исчезнуть из Москвы

В Грозном планируют возвести предприятие по переработке отходов

"Роскосмос" продемонстрировал изображение циклон, спровоцировавшего грозу в Москве


Синоптик Шувалов: экстремальная погода в Центральной России участилась

Фестиваль кузнечного ремесла «Дархан-2025»  проходит в Свирске

Экстремальные погодные явления в Центральной России участились на 18%

К социальным мерам поддержки многодетных прибавились новые


Архангельская область. СМИ зовут прокуроров в дорогу

Институт развития Интернета поддержал мультимедийный просветительский проект холдинга «ЕвроМедиа» о героях и событиях, которые сформировали образ Русского Севера и продолжают вдохновлять поколения

Аномальная жара: До +41 °С в Чечне и Ингушетии, +30 °С в Карелии и Архангельске

В администрации муниципального образования «Городской округ «Город Нарьян-Мар» выявлены нарушения законодательства о противодействии коррупции


В пути следования задерживаются поезда «Таврия», сообщили в пресс-службе компании-перевозчика "Гранд Сервис Экспресс"

Крыму и еще 27 регионам списали долги по бюджетным кредитам на 58 млрд

Цены на новостройки в июле 2025 года: Севастополь лидирует, Симферополь чуть отстаёт

Задержка поездов в Крым и из Крыма: свежие данные


На внутренней территории «Современника» открылась площадка «Зеленый дворик»

Тульский "Арсенал" одержал первую победу в новом сезоне Первой лиги

Валиева поделилась советом, который ей дал Бурунов

«Золотая сотка». Где в Крыму самые дорогие земельные участки?














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *