Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, jeden z najnowocześniejszych instrumentów obserwacyjnych na orbicie, dostarczył naukowcom nieoczekiwanych informacji o egzoplanecie WASP-17 b. Wykorzystując instrument średniej podczerwieni (MIRI), astronomowie odkryli obecność nanokryształów kwarcu w obłokach tej odległej planety. Wynik ten wprowadza nowy wymiar do badań nad składem atmosferycznym egzoplanet i wskazuje na ewolucyjne i chemiczne procesy, których nie rozumiemy w pełni.

Dr Nicole Lewis z Uniwersytetu Cornell podkreśliła, że „odkrycie cząstek krzemionki na WASP-17 b to krok milowy w nauce o egzoplanetach, który prowokuje nas do przemyślenia naszych obecnych teorii na temat składu i dynamiki atmosferycznej gazowych gigantów”.

Wykorzystując MIRI, badacze uzyskali widmo transmisyjne, które ujawniło obecność krzemionki krystalicznej (SiO2), popularnie znanej jako kwarc, w obłokach egzoplanety. Analiza zmiany jasności w zakresie 28 pasm fal średniej podczerwieni podczas tranzytu planety pozwoliła zidentyfikować ilość światła, które jest absorbowane przez atmosferę egzoplanety. Specyficzna cecha o wielkości 8,6 mikrona sugeruje, że cząstki krzemu odgrywają kluczową rolę w pochłanianiu promieniowania.

Fakt, że kwarc - minerał powszechny na naszej planecie - został znaleziony w takich ilościach na egzoplanecie, stanowi wyzwanie dla naszej aktualnej wiedzy o rozmieszczeniu minerałów w kosmosie. Dr Hannah R. Wakeford z Uniwersytetu w Bristolu zauważyła, że „obecność nanokryształów kwarcu w obłokach WASP-17 b wskazuje na fascynujące i nieznane procesy chemiczne zachodzące w atmosferze tej odległej planety.”

Pierwsza egzoplaneta została odkryta zaledwie w 1992 roku. W ciągu niespełna trzech dekad osiągnęliśmy postępy w technologii obserwacyjnej, które pozwalają nam rozpoznawać składniki atmosferyczne tych odległych światów. Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, który rozpoczął działalność w 2021 roku, ma potencjał, by dostarczyć nam jeszcze głębszych wglądów w tę fascynującą dziedzinę.

„Odkrycie nanokryształów kwarcu przy użyciu teleskopu Webba jest doskonałym przykładem jego zdolności do zgłębiania tajemnic egzoplanet. Te wczesne wyniki są zapowiedzią dalszych fascynujących odkryć, które czekają na nas w najbliższej przyszłości” - komentuje Dr David Grant z Uniwersytetu w Bristolu.

Wspomniane odkrycie jest przełomowe nie tylko dla zrozumienia WASP-17 b, ale również dla całego naszego rozumienia procesów formowania planet i chemii atmosferycznej. W miarę rozwoju naszych technologii obserwacyjnych i zgłębiania tajemnic wszechświata, możemy spodziewać się kolejnych zaskakujących odkryć dotyczących odległych światów.

Oszałamiająca galaktyka NGC 1087 jasno świeci w bezmiarze kosmosu, przyciągając uwagę astronomów. Ta zamknięta galaktyka spiralna, oddalona o 80 milionów lat świetlnych od nas, w gwiazdozbiorze Wieloryba, skrywa tajemnice, które nie zostały jeszcze odkryte. Dzięki swoim unikalnym cechom i intrygującym właściwościom NGC 1087 stała się źródłem fascynacji naukowców.

NGC 1087 ma średnicę 87 000 lat świetlnych i niezwykłą strukturę spiralną wyznaczoną przez uderzające pasma pyłu. Te ciemnoczerwone smugi nie tylko dodają galaktyce estetycznego piękna, ale także dostarczają cennych informacji na temat jej powstawania i ewolucji. Jednak NGC 1087 różni się od innych galaktyk poprzeczką gwiazdową – jasną białą, wydłużoną strukturą zlokalizowaną w centrum. W przeciwieństwie do swoich odpowiedników, NGC 1087 wykazuje oznaki powstawania nowych gwiazd, co zaintrygowało naukowców i skłoniło ich do głębszego zgłębienia jej tajemnic.

Odkryta przez brytyjskiego astronoma Williama Herschela w 1785 roku NGC 1087 fascynuje astronomów od wieków. Ze względu na położenie na południe od równika niebieskiego jest widoczny z obu półkul, co pozwala badaczom z całego świata badać jego cuda. W 1995 roku astronomowie dokonali przełomowego odkrycia w NGC 1087: supernowej typu II zwanej 1995V. To rzadkie zdarzenie, gdy masywnej gwieździe kończy się paliwo jądrowe i kataklizmicznie eksploduje, pozostaje jedyną supernową kiedykolwiek zaobserwowaną w tej galaktyce.

Dzięki należącemu do NASA Kosmicznemu Teleskopowi Hubble'a uzyskaliśmy bezprecedensowy wgląd w NGC 1087. Galaktyka odkrywa swoje tajemnice na oszałamiającym zdjęciu wykonanym w świetle ultrafioletowym, widzialnym i bliskiej podczerwieni. Ciemnoczerwone smugi na zdjęciu przedstawiają zimny gaz molekularny, który służy jako surowiec do formowania się gwiazd. Jednocześnie jasnoróżowe obszary wskazują obszary, w których rodzą się nowe gwiazdy, charakteryzujące się obecnością zjonizowanego wodoru, tlenu i siarki. Z drugiej strony niebieskie obszary pokazują gorące młode gwiazdy, które powstały wcześniej w życiu NGC 1087.

Obserwacje NGC 1087 wykonane przez Hubble'a służą ważnemu celowi, jakim jest zrozumienie złożonej zależności pomiędzy młodymi gwiazdami i zimnym gazem. Badając tę ​​galaktykę, naukowcy mają nadzieję uzyskać wgląd w to, co dzieje się z obszarami gazowymi po powstaniu w nich gwiazd. Badania te nie tylko pogłębiają naszą wiedzę o NGC 1087, ale także rzucają światło na szersze procesy powstawania gwiazd i ewolucji galaktyk.

Od dawna wiadomo, że Merkury, planeta najbliższa Słońcu, kurczy się z powodu ochłodzenia swojego wnętrza. Gdy wewnętrzne ciepło planety ucieka na zewnątrz, objętość skał i metali tworzących jej skład nieznacznie się zmniejsza. Jednak do tej pory nie było wiadomo, w jakim stopniu Merkury się dzisiaj kurczy i jak długo będzie to kontynuował. Niedawne badanie opublikowane w czasopiśmie Nature Geoscience rzuca nowe światło na to zjawisko.

W miarę kurczenia się wnętrza Merkurego jego powierzchnia, czyli skorupa, zmniejsza się. Prowadzi to do powstania „uskoków oporowych”, gdy jedna część reliefu zostaje dosunięta do sąsiadującej, niczym zmarszczki powstające na starzejącym się jabłku. Pierwszy dowód kompresji Merkurego odkryto w 1974 roku, kiedy sonda Mariner 10 przesłała obrazy kilometrowych blizn przecinających topografię planety. Misja Messenger, która okrążała Merkurego w latach 2011–2015, odkryła więcej „płatkowatych blizn” w różnych częściach planety.

Aby określić wiek powierzchni Merkurego, naukowcy zwykle liczą gęstość kraterów uderzeniowych. Im więcej kraterów, tym starsza powierzchnia. Metoda ta jest jednak złożona, ponieważ w przeszłości częstość uderzeń prowadzących do powstawania kraterów była znacznie większa. Pomimo tych trudności jasne jest, że blizny Merkurego były stosunkowo stare, ponieważ przecinały starsze kratery, jednocześnie nakładając się na młodsze kratery.

Według powszechnej opinii naukowców wiek większości występów (uskoków) Merkurego wynosi około 3 miliardy lat. Pozostają jednak pytania dotyczące wieku i aktywności tych skarp (uskoków). Jest mało prawdopodobne, aby ciąg pod każdą skarpą (uskokiem) przesunął się tylko raz. Na Ziemi nawet najpotężniejsze trzęsienia ziemi powstają w wyniku gwałtownych skoków wzdłuż uskoków ciągu. „Trzęsienia” Ziemi na Merkurym mają prawdopodobnie mniejszą skalę, ale mogły pojawiać się miliony razy na przestrzeni miliardów lat, kumulując zaobserwowane skrócenie wzdłuż skarp.

Chociaż niewiele jest dowodów na niedawny ruch, najnowsze badania wyraźnie wskazują, że wiele skarp na Merkurym nadal przemieszczało się w niedawnych czasach geologicznych, nawet jeśli powstały miliardy lat temu. Odkrycie to jest znaczące, ponieważ sugeruje, że skurcz termiczny Merkurego nie jest jeszcze całkowity, choć zwalnia.

Dr David Rothery, planetolog i współautor badania, wyjaśnia znaczenie zrozumienia zakresu i czasu trwania ruchu uskoków na Merkurym. Stwierdza: „Zrozumienie wielkości i czasu trwania ruchu uskokowego na Merkurym jest ważne, ponieważ nie spodziewamy się, że skurcz termiczny Merkurego będzie całkowity, chociaż powinien zwalniać”.

Znana ze swojego zapierającego dech w piersiach piękna i bliskości Ziemi, Mgławica Oriona zawsze przyciągała uwagę astronomów i obserwatorów gwiazd. Jednak ostatnie obserwacje Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST) ujawniły ukrytą tajemnicę kryjącą się za tym niebiańskim cudem. Grupa badaczy odkryła osobliwe cienie w mgławicy, rzucające światło na nowe tajemnicze zjawisko. Odkrycia podważają istniejące teorie i otwierają ekscytujące możliwości dalszych badań.

Obserwacje Mgławicy Oriona zostały starannie zebrane na podstawie tysięcy zdjęć i wielu filtrów. To właśnie podczas tego procesu badacze zauważyli coś niezwykłego w jednym konkretnym filtrze – F115W. W niektórych obserwacjach pojawiły się niezwykłe cienie, przypominające formacje pierścieniowe z wąsami wokół gwiazd. Te ciemne cienie, zwane „plamkami kawy” ze względu na swój kształt, nie zostały zaobserwowane na żadnej innej długości fali przez Hubble'a ani JWST.

Dr Mark McCorin, starszy doradca ds. nauki i eksploracji Europejskiej Agencji Kosmicznej, wyraził swoje zaskoczenie odkryciem. „Kiedy się rozglądałem, zacząłem widzieć te wszystkie ciemne cienie wokół obiektów. I to tylko w tym filtrze, wyłącznie w tym filtrze. Nie ma takich cieni na żadnej innej długości fali, ani na Hubble'u, ani na JWST”

Naukowcy początkowo rozważali możliwość, że cienie może powodować pył, biorąc pod uwagę doskonałą zdolność teleskopów na podczerwień do badania pyłu. Jednak to wyjaśnienie nie powiodło się, ponieważ cienie nie pojawiały się w innych filtrach. Następnie zwrócili uwagę na hel, substancję występującą obficie w mgławicach, ale widoczną jedynie w wąskim obszarze widma elektromagnetycznego.

Hel, drugi najpowszechniej występujący pierwiastek we wszechświecie, stanowi około jednej czwartej całej zwykłej materii. W tym przypadku naukowcy sugerują, że cienie są spowodowane przez zimny, obojętny hel z dwoma nienaruszonymi elektronami, pochłaniający światło z mgławicy tła. Odkrycie to jest zasadniczo nowe, ponieważ sugeruje obecność dżetów protogwiazdowych, które pochłaniają światło na tle mgławicy.

Naukowcy uważają, że jest to rzeczywiście zimny, neutralny hel pochłaniający światło z mgławicy tła. A być może najbardziej niezwykłe jest to, że faktycznie widzimy dżety protogwiazdowe pochłaniające światło na tle mgławicy.

JWST uzyskał już wcześniej obrazy dżetów protogwiazdowych, pokazując ich interakcję z materią kosmiczną i wynikającą z tego emisję światła. Jednak ostatnie obserwacje ujawniły nowy wymiar tych dżetów, dając naukowcom bezprecedensową możliwość dalszego ich badania. Cienie dostarczają cennych informacji na temat złożonych mechanizmów tych kosmicznych zjawisk i podważają istniejące teorie powstawania planet i gwiazd.