Добавить новость
smi24.net
News in English
Октябрь
2023

Webb Detects Tiny Quartz Crystals in Clouds of 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 Webb’s MIRI (Mid-Infrared Instrument), marks the first time that silica (SiO2) particles have been spotted in an exoplanet atmosphere.

“We were thrilled!” said David Grant, a researcher at the University of Bristol in the U.K. 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.”

Waves of light detected in the clouds of the hot gas giant exoplanet WASP-17 b revealed the presence of quartz (crystalline silica, SiO2), as shown in this graph. This marks the first time that SiO2 has been identified in an exoplanet.

Credit: NASA, ESA, CSA, and R. Crawford (STScI). Science: Nikole Lewis (Cornell University), David Grant (University of Bristol), Hannah Wakeford (University of Bristol) from the Space Telescope Science Institute.

Detecting Subtle Variations

With a volume more than seven times that of Jupiter and a mass less than one-half of 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.

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 1 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 degrees Fahrenheit) – 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.

More About the Mission

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.

MIRI was developed through a 50-50 partnership between NASA and ESA. NASA’s Jet Propulsion Laboratory in Southern California led the U.S. efforts for MIRI, and a multinational consortium of European astronomical institutes contributes for ESA. George Rieke with the University of Arizona is the MIRI science team lead. Gillian Wright is the MIRI European principal investigator.

The MIRI cryocooler development was led and managed by JPL, in collaboration with Northrop Grumman in Redondo Beach, California, and NASA’s Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland.

To learn more about Webb, go here:

https://webbtelescope.org/home








Город Бакуракерт на полуострове Ланжерон

Gayazov$ Brother$ в Зеленом театре ВДНХ! Like FM дарит билеты

Вывод песни для продвижения в Импульсе Яндекс Музыка.

Стратегическая сессия "Россия и соседние страны" пройдет 14 августа в Московском государственном психолого-педагогическом университете


Jovic set for new opportunity after leaving Milan as free agent

£39m United star shouldn't be starting vs Arsenal, was gifting possession to Everton

Not even a 0% mortgage rate would make buying a house affordable in these 6 U.S. cities

Ricky Hatton Names The Best British Fighter Of All Time And It’s Not Lennox Lewis


Пикирующий бомбардировщик.

Россияне готовы покупать акции своего работодателя. Какие риски это несет

Куряне стали лауреатами Всероссийского конкурса «Большая перемена»

Bluetooth-сканер штрих-кодов SAOTRON P04 на базе CMOS-матрицы


Girl Rescue 1.0.3.3

Android-игроки раскритиковали сурвайвл-хоррор Jericho: Survival

Обзор на мобильную версию A Game About Digging A Hole

Black Hole io 1.5.1



Gayazov$ Brother$ в Зеленом театре ВДНХ! Like FM дарит билеты

В России появилась универсальная методология нагрузочного тестирования ERP-систем

Россияне готовы покупать акции своего работодателя. Какие риски это несет

В Москве прошла седьмая премия в области здоровья и красоты THE MEDICAL STARS & BEAUTY AWARDS


В России появилась универсальная методология нагрузочного тестирования ERP-систем

Карточка Артиста. Карточка артиста яндекс. Карточка артиста яндекс музыка.

Россияне готовы покупать акции своего работодателя. Какие риски это несет

Энергоэффективность в цифрах: в среднем новые ЖК могут экономить более 20% всех ресурсов, но есть нюанс по платежкам


Крепление спринклерных систем к профнастилу: какой дюбель выбрать

Самым продаваемым жилым кварталом премиум-класса Москвы вновь стал «Прайм Парк»

В России появилась универсальная методология нагрузочного тестирования ERP-систем

Карточка Артиста. Карточка артиста яндекс. Карточка артиста яндекс музыка.


Осака: Мечтаю о еще одной победе на турнире «Большого шлема»

Хачанов победил Михельсена и вышел в полуфинал турнира ATP в Торонто

Турнир ATP в Афинах: Джокович меняет планы из-за протестов в Сербии

Костюк не дограла чвертьфінальний матч на турнірі WTA 1000 у Канаді


Попади на концерт FEDUK с Like FM

Велоспорт для всех: начни вместе с ENERGY

Elhim-Iskra: надёжные тяговые аккумуляторы для промышленной и складской техники

В России появилась универсальная методология нагрузочного тестирования ERP-систем


Музыкальные новости

Sun: острый инфаркт миокарда стал причиной смерти Оззи Осборна

Астраханский ТРЗ Желдорреммаша приступил к серийному капитальному ремонту тепловозов ТЭМ18ДМ

Музыкант Алексей Фомин поделился историей о его отношениях с друзьями

Александра Розенбаума экстренно госпитализировали в Москве


В России появилась универсальная методология нагрузочного тестирования ERP-систем

Попади на концерт FEDUK с Like FM

Велоспорт для всех: начни вместе с ENERGY

Энергоэффективность в цифрах: в среднем новые ЖК могут экономить более 20% всех ресурсов, но есть нюанс по платежкам


Спортсмены из Татарстана завоевали четыре медали на ЧМ по водным видам спорта в Сингапуре

Москва и Санкт-Петербург: лидеры комфортной жизни для молодёжи России

Москвичка получила просроченные продукты в онлайн-заказе из магазина «Магнит»

ЦБ РФ: количество жалоб на страховщиков в ОСАГО уменьшилось на 62 %


Дептранс Москвы рекомендовал использовать метро из-за ограничения движения

В Москве на видео сняли затопленные до крыши автомобили

Два автобуса столкнулись на северо-востоке Москвы, движение перекрыто

Клиенты компании «Байкал Сервис» экономят на перевозке сезонных товаров


Интриги Эрдогана и Зеленского. «Джокер» Путина. Активность над секретным полигоном: Главное к утру

Посол Израиля оценила отношения с РФ на фоне личного контакта Путина и Нетаньяху

Во Франции высказались о визите Уиткоффа в Москву



В Москве задержали четверых сторонников ФБК за пожертвования организации

В Москве задержаны четверо мужчин по делу о пожертвованиях организации «ФБК»


Алексей Тамаров – искусство пластической хирургии

Алексей Тамаров – искусство пластической хирургии

Клинический психолог Юлия Тарибо: что такое односторонняя дружба и стоит ли ее продолжать

К доктору – без страха: сеть клиник «Будь Здоров» представила VR-решения для детского здоровья


Зеленский добивается визита Эрдогана в Киев


Профессиональные бои состоятся в Нижнем Новгороде 9 августа

«Детям полезно принимать участие в любой движухе, связанной с творчеством, музыкой и спортом!» В Москве завершился Международный фест-форум «Голоса Мира» 2025

В депо «Вязьма» отметили профессиональный праздник соревнованиями по лазертагу

«Ты будешь моей…»: Николай Ерусланкин из Нижнего Новгорода удивил всех участников шоу «Погоня» на ТНТ



Собянин открыл первый флагманский МФЦ для регистрации самоходной техники

Собянин открыл новый МФЦ для самоходной техники

Собянин: Москвариум заботится о тысячах водных обитателей

Собянин сообщил о сокращении срока регистрации самоходной техники вдвое


Эксперт обсудил будущие возможности возобновляемых источников энергии в России

Энергоэффективность в цифрах: в среднем новые ЖК могут экономить более 20% всех ресурсов, но есть нюанс по платежкам

Объем российского добычи водных биоресурсов превысил три миллиона тонн

Частые осадки летом 2025-го являются последствием изменения климата


Велоспорт для всех: начни вместе с ENERGY

От Москвы до Сибири: Лилию Невскую отправили по этапу до апелляции

«Лес Массив» представил линейку мебельных щитов из ангарской сосны премиум-класса

Попади на концерт FEDUK с Like FM


Защищённый планшет промышленного класса Saotron RT-W11

Амурская область оказалась в числе аутсайдеров по качеству дорог

Алтайский край оказался одним из антилидеров по качеству автодорог

Коми, Камчатку, Архангельскую, Иркутскую, Калужскую, Костромскую, Курскую, Свердловскую и Оренбургскую области эксперты отнесли к регионам, где на осенних выборах "протестный потенциал выше среднего", говорится в докладе...


Поезда в Крым меняют маршруты и график

Прогноз погоды в Крыму на 6 августа

Провокация Британии против РФ и рекорд цен на бензин – главное за день

До 100 метеоров в час: когда наблюдать пик звездопада Персеиды над Крымом


От Москвы до Сибири: Лилию Невскую отправили по этапу до апелляции

В России появилась универсальная методология нагрузочного тестирования ERP-систем

Велоспорт для всех: начни вместе с ENERGY

Карточка Артиста. Карточка артиста яндекс. Карточка артиста яндекс музыка.














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