詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）發現，在遙遠的氣體巨行星WASP-17b富含矽酸鹽、灼熱的大氣層中，每小時數千英里的狂風正吹颳著微小的石英晶體。
英國布里斯托大學的丹尼爾·格蘭特是這項新發現研究的負責人，他在一份 宣告中說：“我們從哈勃[太空望遠鏡]的觀測中得知，WASP-17b的大氣層中一定存在氣溶膠——構成雲或霾的微小顆粒——但我們沒想到它們是由石英構成的。”
WASP-17b是一個令人難以置信的世界。它每3.7天繞其恆星執行一週，距離僅780萬公里（490萬英里），而其恆星距離地球1300光年。WASP-17b離其恆星如此之近，以至於其向陽面的溫度飆升至驚人的1500攝氏度（約2700華氏度）。由於這顆系外行星的大氣層如此炎熱，這個世界實際上已經膨脹到約285,000公里（176,892英里）寬，幾乎是木星直徑的兩倍。儘管WASP-17b的質量只有木星總體質量的一半左右。WASP-17b是已知的最“蓬鬆”的行星之一——其膨脹的大氣層使其成為詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的絕佳目標。
支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道： 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保關於塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
格蘭特和他的天文學家同事使用JWST的中紅外儀器（MIRI）觀察了WASP-17b凌日其恆星的過程。當這顆系外行星從JWST的角度移動到其恆星前方時，MIRI探測到被這顆蓬鬆的行星本身阻擋，但部分被行星大氣層吸收的星光。這種測量結果產生了所謂的透射光譜，其中某些波長被特定的 атмосферные молекулы 阻擋。
就像木星一樣，WASP-17b似乎主要由氫和氦組成。此外，MIRI還探測到二氧化碳、水蒸氣，以及在8.6微米波長處，純石英晶體的吸收特徵。結合之前哈勃太空望遠鏡的觀測，這些晶體被認為形狀與地球上的石英一樣，呈尖尖的六稜柱狀，但尺寸僅為可憐的10奈米。
石英是矽酸鹽的一種形式，矽酸鹽是富含二氧化矽和氧的礦物質。矽酸鹽非常常見——太陽系中所有的岩石天體都是由矽酸鹽構成的，而且之前已經在熱木星系外行星的大氣層中探測到矽酸鹽。然而，在那些情況下，它們是更復雜的、富含鎂的橄欖石和輝石晶體。
布里斯托大學的漢娜·韋克福德說：“我們完全期望看到鎂矽酸鹽。但我們現在看到的可能是它們的構建塊，形成我們在較冷的系外行星和褐矮星中探測到的大矽酸鹽顆粒所需的小種子顆粒。”
WASP-17b也被潮汐鎖定，這意味著它始終以同一面朝向其恆星。當風圍繞行星呼嘯時，攜帶石英奈米顆粒，它們在晝夜分界線區域形成高空霧霾——本質上是岩石晶體的彌散雲。這些霧霾隨後進入向陽面，並在高溫中汽化。
格蘭特解釋了矽酸鹽晶體最初是如何嵌入行星大氣層中的。
他說：“WASP-17b非常熱……石英晶體在高層大氣中形成時的壓力只有我們在地球表面經歷的壓力的千分之一左右。在這些條件下，固體晶體可以直接從氣體中形成，而無需先經過液相。”
這些發現於十月份發表在《天體物理學雜誌快報》上。
版權所有 2023 Space.com，Future 公司。保留所有權利。未經授權，不得釋出、廣播、改寫或重新分發此材料。