Υπάρχουν πολλές λέξεις που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για να περιγράψουν το WASP-76b – κόλαση, φλογερό, ταραχώδες, χαοτικό και ακόμη και βίαιο. Αυτός είναι ένας πλανήτης έξω από το ηλιακό σύστημα που βρίσκεται τόσο κοντά στο αστέρι του που θερμαίνεται αρκετά ώστε να εξατμιστεί ο μόλυβδος. Όπως μπορείτε να φανταστείτε, το “glorious” δεν ήταν προηγουμένως μία από αυτές τις λέξεις.
Αυτός ο πιο θετικός περιγραφικός δείκτης προστέθηκε πρόσφατα στη λίστα καθώς οι αστρονόμοι ανακάλυψαν στοιχεία για κάτι που ονομάζεται «Δόξα» στην ατμόσφαιρα του εξαιρετικά θερμού εξωπλανήτη Δία. Το φαινόμενο Glory, που προτείνεται σε δεδομένα από την αποστολή κυνηγιού εξωπλανητών Characterizing Exoplanet Satellite (CHEOPS) της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας, είναι μια διάταξη που μοιάζει με ουράνιο τόξο από πολύχρωμους, ομόκεντρους δακτυλίους φωτός που εμφανίζεται μόνο υπό ειδικές συνθήκες.
Αυτό το φαινόμενο παρατηρείται συνήθως στον πλανήτη μας καθώς και στην ατμόσφαιρα της βίαιης γειτόνισσας Αφροδίτης μας, αλλά αυτή είναι η πρώτη φορά που οι επιστήμονες το παρατηρούν έξω από την κοσμική μας γειτονιά. Το WASP-76b απέχει 637 έτη φωτός από εμάς.
Εάν επιβεβαιωθεί ότι το φαινόμενο συμβαίνει πάνω από το WASP-76b, θα μπορούσε να αποκαλύψει πολλά για αυτόν τον παράξενο και ακραίο εξωπλανήτη – έναν κόσμο που δεν μοιάζει με τίποτα από όλα όσα έχουμε δει στην αστρική μας εμβέλεια.
Σχετίζεται με: Ο εξαιρετικά καυτός εξωπλανήτης έχει μια ατμόσφαιρα εξατμισμένου βράχου
“Υπάρχει ένας λόγος που ένα ένδοξο αστέρι δεν έχει δει ποτέ έξω από το ηλιακό μας σύστημα – απαιτεί πολύ ειδικές συνθήκες”, δήλωσε ο Olivier Demangeon, επικεφαλής της ομάδας και αστρονόμος στο Ινστιτούτο Αστροφυσικής και Διαστημικών Επιστημών στην Πορτογαλία. «Πρώτα χρειάζεστε ατμοσφαιρικά σωματίδια που είναι σχεδόν τέλεια σφαιρικά, εντελώς ομοιόμορφα και αρκετά σταθερά ώστε να παρατηρούνται για μεγάλες χρονικές περιόδους. Το κοντινό αστέρι του πλανήτη πρέπει να λάμπει απευθείας πάνω του, με τον παρατηρητή – εδώ ΧΕΟΠΣ – να βρίσκεται ακριβώς στον σωστό προσανατολισμό».
Υπάρχουν περισσότερα στο WASP-76b από τη βροχή λιωμένου σιδήρου
Το WASP-76b ανακαλύφθηκε το 2013 και βρίσκεται μόλις 30 εκατομμύρια μίλια από το κίτρινο μητρικό του αστέρι, που είναι περίπου 1,5 φορές η μάζα και 1,75 φορές το πλάτος του Ήλιου. Αυτή η απόσταση είναι μόνο το ένα δωδέκατο της απόστασης μεταξύ του Ήλιου και του Ερμή, του πλησιέστερου πλανήτη στο άστρο μας.
Ως αποτέλεσμα, ο πλανήτης, ο οποίος είναι περίπου 1,8 φορές μεγαλύτερος από τον Δία, παρόλο που έχει μόνο το 92% της μάζας του γίγαντα αερίου, περιφέρεται γύρω από το αστέρι του σε μόλις 1,8 γήινες ημέρες. Αυτή η εγγύτητα προκαλεί επίσης τη μία πλευρά του WASP-76b, την «πλευρά της ημέρας», να κλειδώνει παλιρροιακά για να βλέπει το αστέρι του, WASP-76. Η άλλη πλευρά του πλανήτη, η «νυχτερινή πλευρά», είναι συνεχώς στραμμένη προς το διάστημα.
Καθώς η ημέρα του WASP-76b εκτοξεύεται από ακτινοβολία από το μητρικό του άστρο, οι θερμοκρασίες εκεί ανεβαίνουν σε πάνω από 4.350 βαθμούς Φαρενάιτ (2.400 βαθμούς Κελσίου). Είναι αρκετά ζεστό για να εξατμιστεί ο σίδηρος. Οι δυνατοί και γρήγοροι άνεμοι στο WASP-76b μεταφέρουν στη συνέχεια αυτόν τον ατμό σιδήρου στην πιο δροσερή νυχτερινή πλευρά του πλανήτη, όπου συμπυκνώνεται σε σταγονίδια και πέφτει ως βροχή σιδήρου.
Η απόδειξη του φαινομένου της δόξας σε αυτόν τον λαμπερό εξωπλανήτη είναι ένα αξιοσημείωτο επίτευγμα για το CHEOPS, το οποίο ξεκίνησε τον Δεκέμβριο του 2019. Αποδεικνύει την ικανότητα της αποστολής να ανιχνεύει διακριτικά, πρωτόγνωρα φαινόμενα σε μακρινούς κόσμους.
Ο CHEOPS παρατήρησε το WASP-76b σχεδόν δύο δωδεκάδες φορές κατά τη διάρκεια τριών ετών, καθώς οι επιστήμονες προσπαθούσαν να κατανοήσουν μια περίεργη ασυμμετρία φωτός που ανιχνεύτηκε στα εξωτερικά άκρα του πλανήτη καθώς διασχίζει, ή «διέρχεται», την επιφάνεια του μητρικού του άστρου.
Αυτές οι παρατηρήσεις έδειξαν μια αύξηση στο φως που προέρχεται από την ανατολική «γραμμή τερματισμού» του WASP-76b, το χάσμα όπου η νυχτερινή πλευρά του εξωπλανήτη μεταβαίνει στην πλευρά της ημέρας. Η ομάδα κατέληξε στο συμπέρασμα ότι αυτή η μεγάλη αλλαγή στην απόδοση φωτός προκαλείται από ισχυρή, τοπική και κατευθυντική ανάκλαση. Το ονομάζουν εφέ δόξας.
«Είναι σημαντικό να έχουμε κατά νου την απίστευτη κλίμακα αυτού που παρατηρούμε», είπε στη δήλωση ο Μάθιου Στάντινγκ, ερευνητής της ESA που μελετά εξωπλανήτες. «Το WASP-76b βρίσκεται αρκετές εκατοντάδες έτη φωτός μακριά – ένας εξαιρετικά θερμός γίγαντας πλανήτης αερίου που πιθανότατα βρέχει λιωμένο σίδηρο».
«Παρά το χάος, φαίνεται ότι έχουμε ανακαλύψει τα πιθανά σημάδια δόξας. Είναι ένα απίστευτα αδύναμο σήμα».
Τι σημαίνει δόξα για το WASP-76b;
Αν και το εφέ Glory μοιάζει με ουράνιο τόξο και έχει ένα πολύχρωμο ριγέ μοτίβο, στην πραγματικότητα είναι αρκετά διαφορετικό από ένα πραγματικό ουράνιο τόξο.
Τα ουράνια τόξα εμφανίζονται όταν το ηλιακό φως περνά από ένα μέσο με συγκεκριμένη πυκνότητα σε άλλο μέσο με διαφορετική πυκνότητα, συνήθως από τον αέρα στο νερό. Αυτό προκαλεί την κάμψη ή τη «διάθλαση» της διαδρομής του φωτός και τα διαφορετικά μήκη κύματος διαθλώνται σε διαφορετικούς βαθμούς. Με αυτόν τον τρόπο, το λευκό φως του ήλιου χωρίζεται στα ομοιόμορφα χρώματα του, δημιουργώντας το γνωστό τακτοποιημένο και πολύχρωμο τόξο ενός ουράνιου τόξου.
Από την άλλη πλευρά, το εφέ δόξης εμφανίζεται όταν το φως πέφτει μέσα από μια στενή σχισμή. Για παράδειγμα, στη Γη, αυτό το κενό θα μπορούσε να είναι ο χώρος μεταξύ των σταγονιδίων νερού στα σύννεφα. Αυτό προκαλεί μια άλλη μορφή διάθλασης που ονομάζεται «διάθλαση», η οποία συμβαίνει όταν το φως περνά μέσα από ένα εμπόδιο ή ένα άνοιγμα.
Όταν τα κύματα φωτός διαιρούνται και στη συνέχεια επανενώνονται εκεί όπου οι κορυφές συναντούν τις κοιλότητες, εμφανίζεται καταστροφική παρέμβαση. Αλλά όπου μια κορυφή συναντά μια κορυφή, εμφανίζεται εποικοδομητική παρέμβαση. Αυτό οδηγεί σε σκούρες ή ανοιχτόχρωμες ζώνες και ομόκεντρους χρωματικούς δακτυλίους.
Τι σημαίνει δόξα για το WASP-76b;
Η παρουσία αυτού του φαινομένου στην ατμόσφαιρα του υπερκαυτού Δία δείχνει την παρουσία νεφών που αποτελούνται από τέλεια σφαιρικά σταγονίδια νερού που είτε υπάρχουν για τουλάχιστον τρία χρόνια, είτε από σύννεφα που αυξάνονται συνεχώς.
Εάν τα σύννεφα είναι επίμονα, αυτό υποδηλώνει ότι η θερμοκρασία της ατμόσφαιρας του WASP-76b, αν και εκφοβιστική, πρέπει να είναι σταθερή με την πάροδο του χρόνου. Αυτό είναι ένα συναρπαστικό εύρημα που δείχνει τη σταθερότητα σε έναν κόσμο που από καιρό πιστεύεται ότι είναι ατελείωτα ταραγμένος.
Τα αποτελέσματα υποδηλώνουν επίσης ότι οι ειδικοί σε εξωπλανήτες θα μπορούσαν να μελετήσουν μακρινούς κόσμους για παρόμοια φαινόμενα φωτός, συμπεριλαμβανομένου του αστρικού φωτός που ανακλάται από λίμνες υγρών και ωκεανούς. Αυτό θα μπορούσε να είναι κρίσιμο για τη συνεχή αναζήτηση της ανθρωπότητας για ζωή έξω από το ηλιακό σύστημα.
ΠΑΡΟΜΟΙΕΣ ΑΝΑΡΤΗΣΕΙΣ:
– Οι άφιλοι «καυτός» εξωπλανήτες του Δία μπορεί τελικά να μην είναι τόσο μόνοι
— Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb βρίσκει νερό στην ατμόσφαιρα ενός υπερ-καυτού εξωπλανήτη
– Ο νέος «θερμός Δίας» εξωπλανήτης έχει μια περίεργη τροχιά και ένας άλλος πλανήτης θα μπορούσε να είναι υπεύθυνος
«Χρειάζονται περισσότερα στοιχεία για να πούμε οριστικά ότι αυτό το συναρπαστικό «υπερφωτός» είναι μια σπάνια μεγαλοπρέπεια», δήλωσε η Theresa Lüftinger, επιστήμονας του έργου για την επερχόμενη αποστολή Ariel της ESA. «Οι επακόλουθες παρατηρήσεις με το όργανο NIRSPEC στο διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb θα μπορούσαν να είναι ακριβώς το πράγμα. Ή η επερχόμενη αποστολή Ariel της ESA θα μπορούσε να αποδείξει την παρουσία της. Θα μπορούσαμε να βρούμε ακόμη πιο όμορφα αποκαλυπτικά χρώματα που λάμπουν από άλλους εξωπλανήτες».
Για τον Demangeon, αυτή η πιθανή παρατήρηση επιβεβαιώνει το συνεχές ενδιαφέρον του για την εξερεύνηση του κολασμένου κόσμου του Wasp-76b.
«Συμμετείχα στην πρώτη ανακάλυψη ασύμμετρου φωτός από αυτόν τον παράξενο πλανήτη – και από τότε ήμουν πολύ περίεργος για την αιτία», κατέληξε ο επιστήμονας της ESA. «Μας πήρε λίγο χρόνο για να φτάσουμε εδώ και υπήρξαν στιγμές που ρώτησα τον εαυτό μου, «Γιατί επιμένεις σε αυτό; Ίσως είναι καλύτερα να κάνεις κάτι άλλο με το χρόνο σου ».
«Αλλά όταν αυτό το χαρακτηριστικό προέκυψε από τα δεδομένα, ήταν ένα πολύ ιδιαίτερο συναίσθημα – μια ιδιαίτερη ικανοποίηση που δεν λαμβάνεις κάθε μέρα».
Τα αποτελέσματα της έρευνας της ομάδας δημοσιεύονται στο περιοδικό Astronomy & Astrophysics.