В атмосфере «аварийного» коричневого карлика впервые обнаружена молекула силана

Исследователи обнародовали итоги наблюдений за коричневым карликом «Авария» (Accident) — космическим объектом, занимающим промежуточное положение между планетами и звёздами, в атмосфере которого впервые зафиксировали молекулу силана (SiH4), простейшего соединения кремния с водородом. Ранее присутствие силана в атмосферах газовых гигантов и экзопланет было лишь теоретической гипотезой, лишённой прямых наблюдательных подтверждений.

Этот объект впервые попал в поле зрения в 2020 году благодаря проекту Backyard Worlds: Planet 9, в рамках которого добровольцы анализируют данные космического телескопа NEOWISE. Он долгое время оставался незамеченным из-за редкого сочетания признаков, присущих как молодым, так и зрелым коричневым карликам. Для детального исследования атмосферы применили телескоп «Джеймс Уэбб», с помощью которого и удалось выявить наличие силана.

Источник: NOIRLab / NSF / AURA / R. Proctor

Учёные считают, что кремний присутствует в атмосферах Юпитера и Сатурна, однако он соединён с кислородом, образуя оксиды — к примеру, кварц. В холодных слоях газовых гигантов эти оксиды осаждаются значительно ниже облаков из водяного пара и аммиака, что делает их невидимыми для традиционных методов наблюдений. Предполагается, что более лёгкие кремниевые соединения, в частности силан, располагаются выше в атмосфере, но ранее их не удавалось зарегистрировать.

Выявленный коричневый карлик удалён от Земли примерно на 50 световых лет и сформировался 10–12 миллиардов лет назад. Низкий уровень кислорода на этапе его формирования способствовал образованию и устойчивому сохранению молекул силана в атмосфере. По химическому составу эта атмосфера близка к атмосферам газовых гигантов, однако условия там существенно отличаются. Фиксация силана стала для исследователей неожиданным и значимым открытием.

Изучение коричневых карликов крайне важно, поскольку спектр экзопланет часто затмевается свечением их звёзд, тогда как карлики предоставляют более «чистые» данные о составе атмосферы. Полученные результаты позволят глубже понять химические процессы на экзопланетах и планетах, потенциально пригодных для жизни.

Источник: iXBT