Úkaz podobný dúhe môže svietiť na pekelnej exoplanéte WASP-76b

Prihláste sa na odber vedeckého bulletinu CNN Wonder Theory. Preskúmajte vesmír s novinkami o fascinujúcich objavoch, vedeckých pokrokoch a ďalších,

cnn
,

Astronómovia po prvý raz pozorovali jav podobný dúhe, ktorý sa vyskytuje na planéte mimo našej slnečnej sústavy a mohol by odhaliť nové poznatky o mimozemských svetoch.

Pozorovania z Cheopsovho vesmírneho teleskopu Európskej vesmírnej agentúry alebo družice Characterizing Exoplanet Satellite odhalili „Efekt slávy“ na WASP-76b, ultra horúcej exoplanéte vzdialenej 637 svetelných rokov od Zeme.

Často vidno na Zemi, účinky sú Sústredné farebné prstence svetla a vznikajú, keď sa svetlo odráža od oblakov vyrobených z jednotného materiálu.

Za Zemou bol efekt slávy pozorovaný iba na Venuši, kým Cheops a ďalšie misie nezachytili neuveriteľne slabý signál, ktorý ukázal, že sa vyskytuje v atmosfére pekelne horúcej WASP-76b. Na základe signálu, ktorý zachytil Cheops, astronómovia veria, že atmosférický jav je otočený priamo k Zemi.

Vedci podrobne opísali pozorovanie z 5. apríla v časopise astronómia a astrofyzika,

„Žiadna sláva nebola predtým pozorovaná mimo našej slnečnej sústavy – vyžadovalo by si to veľmi zvláštne podmienky,“ uviedol vo vyhlásení vedúci autor štúdie Olivier Demanzon, astronóm z Ústavu astrofyziky a vesmírnych vied v Portugalsku. „Po prvé, potrebujete atmosférické častice, ktoré sú dokonale sférické, dokonale rovnomerné a dostatočne stabilné na to, aby ich bolo možné pozorovať počas dlhých časových období. Najbližšia hviezda planéty musí svietiť priamo na ňu, pričom pozorovateľ – tu Cheops – má presne správnu orientáciu.

WASP-76b fascinuje astronómov od svojho objavu v roku 2013.

Exoplanéta tesne obieha okolo svojej hostiteľskej hviezdy a produkuje intenzívne teplo a žiarenie Hviezda WASP-76b prijatá z tejto hviezdy podobnej Slnku – 4 000-násobok množstva žiarenia, ktoré Zem dostáva od nášho Slnka – sa zväčšila, takže je takmer dvakrát väčšia ako Jupiter, najväčšia planéta našej slnečnej sústavy.

Planéta je slapovo viazaná na svoju hviezdu, čo znamená, že jedna strana, známa ako denná strana, je vždy otočená k hviezde, zatiaľ čo druhá strana planéty je v permanentnej noci.

Denné teploty WASP-76B dosahujú 4 352 °F (2 400 °C). Prvky, ktoré bežne tvoria horniny na Zemi, sa počas dňa topia a vyparujú a potom kondenzujú a vytvárajú oblaky, ktoré v noci pršia na roztavené železo.

Astronómovia sa rozhodli zamerať sa na niekoľko observatórií, vrátane Cheopsa, Hubbleovho vesmírneho teleskopu, Spitzerovho vesmírneho teleskopu, ktorý je už na dôchodku, a misie NASA TESS na lov planét, aby študovali nerovnováhu svetla. Stalo sa to, keď WASP-76b obiehala pred svojou hostiteľskou hviezdou.

Kombinované údaje z Cheops a TESS, alebo Transiting Exoplanet Survey Satellite, naznačili, že táto anomália môže byť spôsobená niektorými zaujímavými javmi vyskytujúcimi sa v atmosfére nad dňom.

Cheops zachytil údaje z WASP-76b, keď planéta prechádzala pred svojou hviezdou, a počas troch rokov vykonal 23 pozorovaní.

Keď sa astronómovia pozreli na údaje, všimli si nezvyčajný nárast svetla vychádzajúceho z východného „terminátora“ planéty alebo svetla na hranici medzi dňom a nocou. Medzitým sa zo západného terminátora uvoľnilo menej svetla.

„Je to prvýkrát, čo bola pozorovaná taká prudká zmena jasu alebo fázovej krivky exoplanéty,“ povedal Demanjian. „Tento objav nás vedie k hypotéze, že tento neočakávaný jas môže byť spôsobený silným, lokalizovaným a anizotropným (priamo závislým) odrazom-žiariacim efektom.“

Demanjian povedal, že bol nadšený, že sa podieľal na prvej detekcii tohto typu svetla prichádzajúceho z exoplanéty.

„Bol to zvláštny pocit – zvláštne zadosťučinenie, ktoré sa nestáva každý deň,“ povedal.

Sláva a dúha nie sú to isté. Dúha vzniká, keď sa svetlo ohýba pri postupnom prechode cez dve média rôznej hustoty, ako je vzduch a voda. Ako sa svetlo ohýba, láme sa do rôznych farieb a vytvára vznikajúcu dúhu.

Ale efekt slávy sa vytvára, keď sa svetlo pohybuje cez úzky otvor a ohýba sa, čím vytvára farebné, vzorované prstene.

Ak astronómovia skutočne vidia efekt slávy na WASP-76b, znamená to, že sa na planéte tvoria pretrvávajúce sférické kvapôčky – alebo oblaky, ktoré sa neustále zapĺňajú. Tak či onak, prítomnosť takýchto oblakov naznačuje, že teplota atmosféry planéty je stabilná.

Povaha toho, čo presne sa nachádza v oblakoch na WASP-76b, zostáva záhadou, ale mohlo by to byť železo, keďže tento prvok sa už predtým vyskytoval v oblakoch na planéte.

„Je dôležité mať na pamäti neuveriteľný rozsah toho, čo vidíme,“ uviedol vo vyhlásení Matthew Standing, výskumník Európskej vesmírnej agentúry, ktorý študuje exoplanétu. Standing nebol zapojený do štúdie.

„WASP-76b je vzdialená niekoľko stoviek svetelných rokov – extrémne horúca plynná obrovská planéta, na ktorú pravdepodobne prší roztavené železo,“ povedal Standing. „Napriek chaosu sa zdá (výskumníci) zistili možné signály slávy. „Toto je neuveriteľne slabý signál.“

Podľa vedcov, ak sú astronómovia schopní vidieť slabý signál udalosti zo stoviek svetelných rokov ďaleko, môže byť v budúcnosti možné zistiť aj prítomnosť slnečného svetla odrazeného od mimozemských vodných plôch.

„Potrebujeme ďalšie dôkazy, aby sme presvedčivo povedali, že toto zaujímavé „extra svetlo“ je zriedkavý lesk,“ uviedla vo vyhlásení Theresa Luftinger, projektová vedkyňa pre vzdušnú misiu Európskej vesmírnej agentúry. Nebola zapojená do štúdie.

Očakáva sa, že Aerial alebo Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-Survey sa spustí v roku 2029 a bude skúmať atmosféry veľkého a rozmanitého výberu exoplanét.

Luftinger povedal, že verí, že vesmírny teleskop Jamesa Webba alebo antény by mohli pomôcť dokázať prítomnosť efektu slávy na WASP-76b.

„Môžeme tiež nájsť brilantnejšie odhalené farby v lesku z iných exoplanét,“ povedal.