Астрономы совершили прорывное открытие, обнаружив силан (SiH₄) в атмосфере коричневого карлика, известного как «Случайность». Этот объект, расположенный примерно в 50 световых годах от Земли в созвездии Весов, стал первым коричневым карликом, в атмосфере которого был обнаружен этот важный химический элемент. Открытие, сделанное с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) и телескопа Gemini South, проливает новый свет на химический состав этих загадочных небесных тел и предлагает ценные сведения о процессах формирования планет в ранней Вселенной.
«Случайность», официально обозначенная как WISEA J153429.75-104303.3, была впервые замечена в 2020 году участником проекта гражданской науки Backyard Worlds: Planet 9, Дэном Каселденом. Ее необычные характеристики, включая высокое собственное движение и отличительные инфракрасные цвета, привлекли внимание астрономов, что привело к дальнейшим исследованиям. Последующие наблюдения подтвердили ее классификацию как коричневого карлика Y-типа — самого холодного класса коричневых карликов. Этот объект, которому, по оценкам, от 10 до 12 миллиардов лет, представляет собой окно в химию ранней Вселенной, когда элементы, такие как углерод, азот и кислород, еще только формировались в ядрах звезд.
Обнаружение силана имеет большое значение, поскольку ранее он не наблюдался в атмосферах коричневых карликов. Силан играет ключевую роль в формировании облаков в атмосферах газовых гигантов, но десятилетия поисков не давали результатов ни в нашей Солнечной системе, ни в других исследованных атмосферах. Его присутствие в «Случайности» указывает на то, что этот объект сформировался в условиях с низким содержанием кислорода. В отличие от более молодых и богатых металлами объектов, таких как Юпитер и Сатурн, где кремний связывается с более доступным кислородом, образуя тяжелые молекулы, в «Случайности» кремний связывается с водородом, образуя легкий силан, который может подниматься в верхние слои атмосферы. Это различие в химических путях является прямым следствием уникального первозданного состава элементов, из которых сформировался коричневый карлик, что меняет наше понимание атмосферной динамики и формирования облаков в различных космических условиях.
Это открытие не только расширяет наше понимание коричневых карликов, но и имеет более широкие последствия для изучения атмосфер экзопланет. Оно подтверждает теоретические модели, предполагающие роль силана как предшественника силикатных облаков, и подчеркивает, как условия формирования могут влиять на состав атмосферы. Исследование также подчеркивает важность гражданской науки в астрономических открытиях, демонстрируя, как участие общественности может привести к значительным научным прорывам. Открытие силана в «Случайности» предоставляет критически важные эмпирические данные, подтверждающие давние теоретические модели, которые постулируют его роль в качестве предшественника силикатных облаков, что имеет решающее значение для интерпретации наблюдений экзопланет и коричневых карликов.