替代恒星大气中被忽视的二氧化硅多晶型物作为云

硅酸盐云在替代恒星大气中的直接中红外特征最初在 Spitzer 对棕矮星的观测中被探测到，尽管其存在此前已从近红外光谱中推断出来。利用 JWST 的中红外仪器（MIRI），我们现在可以更深入地探测 8 至 10 微米范围内的硅酸盐特征，探索特定的粒子组成、尺寸和结构。近期的表征工作特别识别出了棕矮星和巨系外行星中的二氧化硅（SiO₂）云特征。此前的建模受化学平衡驱动，主要聚焦于镁硅酸盐（镁橄榄石、顽火辉石）、结晶石英和非晶二氧化硅以匹配观测。在此，我们探索了此前被忽视的可能性，即二氧化硅的其他晶体结构——即多晶型物——可能在替代恒星上层大气的压力和温度条件下更易形成。我们评估了 JWST 对这些多晶型物的诊断潜力，发现现有的已发表透射数据仅能明确区分三斜石英，但未来更高信噪比的透射观测、直接成像行星观测和棕矮星观测可能能够区分全部四种二氧化硅多晶型物。我们最终提出，考虑云材料可能晶体结构产生的不同不透明度可作为大气条件的有力可观测诊断示踪剂，其中粒子结晶度记录了云形成和演化所经过的大气区域的历史。最后，我们强调需要高保真度、准确的实验室测量二氧化硅多晶型物，以对替代恒星大气中云的成分和结构得出有意义的结论。