Objek kosmik aneh yang dijuluki “Kecelakaan” telah memberi para ilmuwan sekilas tentang molekul berbasis silikon langka yang lama diharapkan di atmosfer di Jupiter, Saturnusdan planet raksasa lainnya.
Kurcaci coklat kuno yang pingsan ini – terlalu kecil untuk menjadi bintang, terlalu besar untuk menjadi planet – sangat tidak biasa sehingga hanya James Webb Space Telescope bisa mengungkap chemistry -nya. Terhadap peluang, para astronom mendeteksi Silane, sebuah molekul yang telah menghindari setiap pencarian lainnya.
Pencarian silikon yang hilang
Mengapa silikon, salah satu elemen paling melimpah di alam semesta, begitu sulit untuk dideteksi di atmosfer Jupiter, Saturnus, dan planet -planet gas serupa yang mengorbit bintang -bintang yang jauh? Sebuah studi terbaru menggambar data dari NASAJames Webb Space Telescope menawarkan petunjuk baru. Penelitian berpusat pada objek aneh yang terlihat secara kebetulan pada tahun 2020 dan dijuluki “Kecelakaan.”
Temuan dilaporkan pada 4 September di jurnal Alam.
Kecelakaan itu menentang harapan
Kecelakaan adalah apa yang oleh para astronom disebut sebagai katai coklat, bola gas yang terlalu kecil untuk dinyalakan sebagai bintang namun terlalu besar untuk dianggap sebagai planet. Bahkan dalam kategori yang tidak biasa ini, itu menonjol. Suasana menunjukkan campuran sifat yang aneh, beberapa biasanya ditemukan pada kurcaci coklat muda dan yang lainnya biasanya dikaitkan dengan yang jauh lebih tua.
Because of this confusing blend, it evaded standard detection techniques until about five years ago, when a volunteer discovered it while combing through NASA data as part of Backyard Worlds: Planet 9. This citizen science project allows participants worldwide to search for hidden objects using images from NASA’s retired NEOWISE (Near-Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer), which was operated by NASA’s Jet Propulsion Laboratory in Southern California.
Webb Telescope melihat yang tak terduga
Kecelakaan itu sangat samar dan aneh sehingga para peneliti membutuhkan Observatorium Luar Angkasa Paling Kuat di NASA, Webb, untuk mempelajari atmosfernya. Di antara beberapa kejutan, mereka menemukan bukti molekul yang awalnya tidak dapat mereka identifikasi. Ternyata molekul silikon sederhana yang disebut Silan (SIH4). Para peneliti telah lama diharapkan – tetapi tidak dapat – untuk menemukan silan tidak hanya di raksasa gas tata surya kita, tetapi juga di ribuan atmosfer milik kurcaci coklat dan raksasa gas yang mengorbit bintang -bintang lain. Kecelakaan adalah objek pertama di mana molekul ini telah diidentifikasi.
Para ilmuwan cukup yakin bahwa silikon ada di atmosfer Jupiter dan Saturnus tetapi tersembunyi. Terikat pada oksigen, silikon membentuk oksida seperti kuarsa yang dapat menyemai awan pada raksasa gas panas, memiliki kemiripan dengan badai debu di bumi. Pada raksasa gas yang lebih dingin seperti Jupiter dan Saturnus, awan-awan jenis ini akan tenggelam jauh di bawah lapisan uap air dan awan amonia yang lebih ringan, sampai setiap molekul yang mengandung silikon berada jauh di atmosfer, tidak terlihat bahkan ke pesawat ruang angkasa yang telah mempelajari kedua planet itu lebih dekat.
Teka -teki Silan
Beberapa peneliti juga telah mengemukakan bahwa molekul silikon yang lebih ringan, seperti Silan, harus ditemukan lebih tinggi di lapisan atmosfer ini, tertinggal seperti jejak tepung di atas meja tukang roti. Bahwa molekul -molekul seperti itu belum muncul di mana pun kecuali dalam satu kerdil coklat yang aneh menunjukkan sesuatu tentang kimia yang terjadi di lingkungan ini.
“Kadang -kadang itu adalah objek ekstrem yang membantu kami memahami apa yang terjadi pada rata -rata,” kata Faherty, seorang peneliti di Museum Sejarah Alam Amerika di New York City, dan penulis utama dalam studi baru.
Peninggalan kosmik kuno
Terletak sekitar 50 tahun cahaya dari Bumi, kecelakaan itu kemungkinan membentuk 10 miliar hingga 12 miliar tahun yang lalu, menjadikannya salah satu kurcaci coklat tertua yang pernah ditemukan. Alam semesta berusia sekitar 14 miliar tahun, dan pada saat kecelakaan itu dikembangkan, Cosmos sebagian besar mengandung hidrogen dan helium, dengan sejumlah elemen lain, termasuk silikon. Selama ribuan tahun, unsur -unsur seperti karbon, nitrogen, dan oksigen yang ditempa di inti bintang, sehingga planet dan bintang yang terbentuk lebih baru memiliki lebih banyak elemen tersebut.
Pengamatan Webb tentang kecelakaan itu mengkonfirmasi bahwa silan dapat terbentuk di dwarf coklat dan atmosfer planet. Fakta bahwa Silan tampaknya hilang di kerdil coklat lainnya dan planet raksasa gas menunjukkan bahwa ketika oksigen tersedia, ia terikat dengan silikon pada tingkat yang tinggi dan dengan mudah, hampir tidak ada silikon yang ditinggalkan untuk terikat dengan hidrogen dan membentuk silan.
Jadi mengapa Silan dalam kecelakaan itu? Penulis penelitian menduga itu karena oksigen yang jauh lebih sedikit hadir di alam semesta ketika kerdil coklat kuno terbentuk, menghasilkan lebih sedikit oksigen di atmosfernya untuk melahap semua silikon. Silikon yang tersedia akan terikat dengan hidrogen sebagai gantinya, menghasilkan silan.
Alam semesta kejutan
“Kami tidak ingin memecahkan misteri tentang Jupiter dan Saturnus dengan pengamatan ini,” kata JplPeter Eisenhardt, Ilmuwan Proyek untuk Misi Wise (Wide-Field Infrared Survey Explorer), yang kemudian digunakan kembali sebagai neowise. “Kurcaci coklat adalah bola gas seperti bintang, tetapi tanpa reaktor fusi internal, menjadi lebih dingin dan lebih dingin, dengan suasana seperti planet raksasa gas. Kami ingin melihat mengapa kerdil cokelat ini begitu aneh, tetapi kami tidak mengharapkan Silane. Alam semesta terus mengejutkan kami.”
Kurcaci coklat seringkali lebih mudah dipelajari daripada exoplanet raksasa gas karena cahaya dari planet yang jauh biasanya tenggelam oleh bintang yang diorbitnya, sedangkan kurcaci coklat umumnya terbang solo. Dan pelajaran yang dipetik dari objek -objek ini meluas ke semua jenis planet, termasuk yang di luar tata surya kita yang mungkin menampilkan tanda -tanda potensial kelayak kelabusan.
Mempersiapkan Penemuan Masa Depan
“Untuk lebih jelasnya, kita tidak menemukan kehidupan di kurcaci coklat,” kata Faherty. Tetapi pada tingkat tinggi, dengan mempelajari semua variasi dan kompleksitas ini di atmosfer planet, kami mendirikan para ilmuwan yang suatu hari nanti harus melakukan analisis kimia semacam ini untuk planet berbatu, yang berpotensi seperti bumi. Mungkin tidak sesuai dengan ini.
Referensi: “Prekursor Silikor Silan terdeteksi dalam kerdil coklat-metallicity rendah-metallicity” oleh Jacqueline K. Faherty, Aaron M. Meisner, Ben Burningham, Chanon Visscher, Michael Line, Genaro Suárez, Jonathan Gagné, Sherelyn Alejandro Merchan, Austin James Rotherm, Sherelyn Alejandro Kirkpatrick, Marc Jason Kuchner, Daniella Carolina Bardalez Gagliuffi, Peter Eisenhardt, Christopher R. Gelino, Eileen C. Gonzales, Federico Morocco, Sandy Law, Nicolas Lodieu, Sarah L. Casewell, Pascal Tremblin, Michael Cushing, Maria Rosa Zapatero Osorio, Víctor JS Béjar, Bartosz Gauza, Edward Wright, Mark W. Phillips, Jun-Yan Zhang dan Eduardo L. Martin, 20 Agustus 2025, Alam.
Dua: 10.1038/S41586-025-09369-1
Lebih Banyak Tentang Bijaksana, Webb
Divisi Caltech, JPL berhasil dan beroperasi bijak untuk Direktorat Misi Sains NASA. Misi ini dipilih secara kompetitif di bawah Program Penjelajah NASA yang dikelola oleh Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard di Greenbelt, Maryland. Misi Neowise adalah proyek JPL dan University of Arizona di Tucson, didukung oleh kantor koordinasi pertahanan planet NASA.
The James Webb Space Telescope adalah Observatorium Sains Luar Angkasa Premier di dunia, dan program internasional yang dipimpin oleh NASA dengan mitranya, ESA (Badan Antariksa Eropa) dan CSA (Badan Antariksa Kanada).
Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan buletin ScitechDaily.
BN Babel
