Астрономы из Корнеллского университета обнаружили, что на горячих юпитерах и нептунах — гигантских экзопланетах, которые находятся очень близко к своим звездам и имеют атмосферы с облаками из кварца и других минералов — происходят захватывающие оптические эффекты. В атмосфере одной из таких планет, Дигсё (WASP-17 b, TOI-1050 b, Gaia-TROI-112 b и другие), есть облака из микроскопических кристаллов кварца. Эти крошечные частицы, размером всего 10 нм, выстраиваются в линию под воздействием ураганных ветров, скорость которых достигает 16 тыс. км/ч. Они напоминают миниатюрные лодки, плывущие по адским потокам.
Частицы ориентируются в пространстве так же, как кристаллы льда в земной атмосфере, создавая иллюзорные «ложные солнца» — яркие световые точки рядом с настоящим светилом, а также другие, более фантастические оптические эффекты(возможен даже такой, как на нашей иллюстрации). Докторант Элайджа Малленс, соавтор исследования, объясняет, что это механическое выравнивание частиц объясняет необычное взаимодействие пыли и звёздного света.
Идея механического выравнивания частиц впервые была предложена в 1952 году профессором Томми Голдом для изучения межзвездной среды, но тогда она не получила широкого признания. Теперь исследователи считают, что эта гипотеза может быть верной для горячих и очень горячих юпитеров с их плотными атмосферами и сверх- и гиперзвуковыми ветрами.
Ранее космический телескоп Джеймса Уэбба уже обнаружил кварцевые нанокристаллы в атмосфере Дигсё. Эта экзопланета в 2,072 раза больше Юпитера, но при этом в два раза легче крупнейшей планеты Солнечной системы. Из-за этого WASP-17 b является одной из крупнейших и наименее плотных экзопланет. Её плотность не превышает плотность пены! Средняя температура на этом рыхлом горячем юпитере достигает 1457 °C, а атмосферное давление составляет всего одну тысячную от давления на поверхности Земли, что позволяет кристаллам твердого кварца формироваться непосредственно из газа.
Такие исследования не только помогают объяснить необычные световые явления, но и дают ключ к пониманию динамики атмосфер экзомиров.