_ Astronomii detectează potențialul „ efectul de glorie' pe o lume îndepărtată infernală pentru prima dată

Semne potențiale ale „efectului de glorie” asemănător curcubeului au fost detectate pe o planetă din afara sistemului nostru solar. Glory sunt inele de lumină concentrice colorate care apar numai în condiții deosebite.

Datele de la satelitul sensibil ExOplanet de la ESA, Cheops, împreună cu alte câteva misiuni ale ESA și NASA, sugerează că acest fenomen delicat radiază direct către Pământ de la atmosfera infernală a gigantului gazos ultra-fierbinte WASP-76b, la 637 de ani lumină distanță.

Văzut des pe Pământ, efectul a fost găsit doar o dată pe o altă planetă, Venus. Dacă va fi confirmată, această primă glorie extrasolară va dezvălui mai multe despre natura acestei exoplanete uluitoare, cu lecții interesante despre cum să înțelegem mai bine lumi ciudate, îndepărtate.

Datele de la Cheops și prietenii săi sugerează că între căldura insuportabilă și lumina feței luminate de soare a exoplanetei WASP-76b și noaptea nesfârșită a părții sale întunecate, ar putea fi prima „glorie” extrasolară. Efectul, asemănător curcubeului, are loc atunci când lumina este reflectată de norii formați dintr-o substanță perfect uniformă, dar până acum necunoscută.

„Există un motiv pentru care nicio glorie nu a fost văzută până acum în afara sistemului nostru solar – este necesită condiții foarte deosebite”, explică Olivier Demangeon, astronom la Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (Institutul de Astrofizică și Științe Spațiale) din Portugalia și autorul principal al studiului.

„În primul rând, ai nevoie de atmosferă. particule care sunt aproape perfect sferice, complet uniforme și suficient de stabile pentru a fi observate pe o perioadă lungă de timp. Steaua din apropiere a planetei trebuie să strălucească direct asupra ei, cu observatorul – aici Cheops – la orientarea corectă.”

Dacă s-ar confirma, această primă glorie exoplanetară ar oferi un instrument frumos pentru a înțelege mai multe despre planeta și steaua care a format-o.

„Ceea ce este important de reținut este amploarea incredibilă a ceea ce avem Suntem martori”, explică Matthew Standing, cercetător al ESA care studiază exoplanetele.

„WASP-76b se află la câteva sute de ani lumină depărtare – o planetă gigantică gazoasă foarte fierbinte, unde probabil că plouă fier topit. În ciuda haosului, se pare că am detectat semnele potențiale ale unei glorii. Este un semnal incredibil de slab.”

Acest rezultat demonstrează puterea misiunii Cheops a ESA de a detecta fenomene subtile, nevăzute până acum, pe lumi îndepărtate.

O planetă infernală cu membre deformate.

WASP-76b este o planetă foarte fierbinte asemănătoare lui Jupiter. Deși este cu 10% mai puțin masivă decât vărul nostru cu dungi, este aproape dublul dimensiunii sale. Orbitează strâns în jurul stelei gazdă de douăsprezece ori mai aproape decât Mercur ars. orbitează în jurul soarelui nostru, exoplaneta este „umflată” de radiații intense.

De la descoperirea sa în 2013, WASP-76b a fost supus unei examinări intense și a apărut o imagine bizar de infernală. O parte a planetei întotdeauna se confruntă cu soarele, atingând temperaturi de 2.400 ° C. Aici, elementele care ar forma roci pe Pământ se topesc și se evaporă, doar pentru a se condensa pe partea de noapte puțin mai rece, creând nori de fier care picura ploaia de fier topit.

Însă oamenii de știință au fost nedumeriți de o asimetrie aparentă, sau slăbiciune, în „membrele” lui WASP-76b – regiunile sale ultraperiferice văzute în timp ce trece prin fața stelei gazdă.

Date de la diferite misiuni ESA și NASA, inclusiv TESS, Hubble și Spitzer au fost, de asemenea, analizați în acest studiu revelator, dar atunci când Cheops de la ESA și TESS de la NASA au lucrat împreună, au început să apară indicii despre fenomenul gloriei.

Cheops a monitorizat intens WASP-76b în timp ce acesta a trecut în fața și în jurul stelei sale asemănătoare soarelui. După 23 de observații pe parcursul a trei ani, datele au arătat o creștere surprinzătoare a cantității de lumină care vine de la „terminatorul” estic al planetei – granița unde noaptea se întâlnește cu ziua. Acest lucru a permis oamenilor de știință să dezlege și să limiteze originea semnalului.

„Este pentru prima dată când o schimbare atât de bruscă a fost detectată în luminozitatea unei exoplanete, „curba de fază” a acesteia”, explică Olivier.

„Această descoperire ne conduce să presupunem că această strălucire neașteptată ar putea fi cauzată de o reflecție puternică, localizată și anizotropă (dependentă de direcție) — efectul de glorie.”

Lumindu-se în gloria reflectată a lui WASP-76b

În timp ce efectul de glorie creează modele asemănătoare curcubeului, cele două nu sunt la fel. Curcubeele se formează pe măsură ce lumina soarelui trece printr-un mediu cu o anumită densitate către un mediu cu o densitate diferită, de exemplu, de la aer la apă, ceea ce face ca calea sa să se îndoaie (refracte). Diferitele lungimi de undă sunt îndoite în cantități diferite, făcând ca lumina albă să se împartă în diferitele sale culori și creând arcul rotund familiar al unui curcubeu.

Gloria, totuși, se formează atunci când lumina trece între o deschidere îngustă, de exemplu între picăturile de apă din nori sau ceață. Din nou, traseul luminii este curbat (în acest caz difractat), creând cel mai adesea inele concentrice de culoare, cu interferența între undele luminoase creând modele de inele luminoase și întunecate.

Confirmarea efectului de glorie ar însemna prezența de nori alcătuiți din picături perfect sferice, care au durat cel puțin trei ani sau sunt în continuă reumplere. Pentru ca astfel de nori să persiste, temperatura atmosferei ar trebui, de asemenea, să fie stabilă în timp - o perspectivă fascinantă și detaliată a ceea ce s-ar putea întâmpla la WASP-76b.

Important, a fi capabil să detecteze astfel de nori. minuni mici atât de departe îi vor învăța pe oameni de știință și ingineri cum să detecteze alte fenomene greu de văzut, dar critice. De exemplu, lumina soarelui care se reflectă în lacurile și oceanele lichide – o cerință pentru locuibilitate.

„Este nevoie de alte dovezi pentru a spune în mod concludent că această „lumină suplimentară” intrigantă este o glorie rară”, explică Theresa Lüftinger, cercetător al proiectului. pentru viitoarea misiune Ariel a ESA.

„Observațiile ulterioare de la instrumentul NIRSPEC de la bordul telescopului spațial James Webb NASA/ESA/CSA ar putea face exact treaba. Sau viitoarea misiune Ariel a ESA și-ar putea dovedi prezența. Noi putea găsi chiar și culori revelatoare mai glorioase strălucind de pe alte exoplanete.”

Olivier conchide: „Am fost implicat în prima detectare a luminii asimetrice provenind de pe această planetă ciudată – și de atunci am fost atât de curios despre Mi-a luat ceva timp să ajung aici, cu momente în care m-am întrebat: „De ce insisti pe asta? Ar fi mai bine să faci altceva cu timpul tău”. Dar când această caracteristică a apărut din date, a fost un sentiment atât de special – o satisfacție specială care nu se întâmplă în fiecare zi.”

Cercetarea este publicată în revista Astronomy & Astrophysics.

(Fluierul)