Es posible que los astrónomos hayan descubierto un raro fenómeno atmosférico en el cielo de un exoplaneta distante. Una nueva investigación ha analizado las señales atmosféricas de un gigante gaseoso ultracaliente, WASP-76 b. Los investigadores sugirieron que la extraña diferencia entre los horizontes matutino y vespertino del planeta podría ser causada por un fenómeno circular parecido a un arco iris llamado “efecto gloria”.

Si se confirma, esta sería la primera detección de glorias en un exoplaneta y podría ayudar a revelar la composición química de la atmósfera de WASP-76 b.

La gloria está en el horizonte

Las glorias son común En el piso. Ocurren cuando la luz pasa a través de un espacio estrecho entre las gotas atmosféricas, lo que desvía su trayectoria. El efecto resultante parece un arco iris circular con anillos de colores concéntricos.

“Hay una razón por la que nunca se ha visto gloria fuera de nuestro sistema solar, y es porque requiere condiciones muy extrañas”, dice el investigador principal. Olivier DemangioneEl astrónomo del Instituto de Astrofísica y Ciencias do Espaço en Portugal dijo en declaración.

“Primero, necesitamos moléculas atmosféricas que sean perfectamente esféricas, perfectamente uniformes y lo suficientemente estables como para observarlas durante un largo período”, dijo. En la Tierra, son pequeñas gotas de agua esféricas, como las que se encuentran en la niebla. Entonces, “la estrella más cercana al planeta necesita brillar directamente sobre él, con el observador… en exactamente la dirección correcta”. el primera gloria Visto más allá de la Tierra en Venus en 2014 y fue generado por moléculas de ácido sulfúrico en lugar de agua.

WASP-76 b es tan diferente de la Tierra como los exoplanetas. Es un planeta gigante gaseoso que orbita cerca de su estrella anfitriona, lo que hace que su atmósfera se infle debido al calor adicional, el llamado superhinchado de Júpiter sobrecalentado. Observaciones anteriores de los telescopios espaciales Hubble y Spitzer muestran que el planeta tiene un lado diurno permanentemente iluminado y un lado nocturno permanentemente sombreado, así como una química atmosférica compleja en sus cielos extremadamente calientes, parte de la cual se condensa en lluvia metálica en el lado nocturno.

Lo extraño de este planeta es que sus horizontes matutino (occidental) y vespertino (oriental) bloquean diferentes cantidades de luz cuando el planeta pasa frente a su estrella. Los telescopios espaciales Hubble y Spitzer han medido la asimetría en varias longitudes de onda de la luz visible, pero el efecto desaparece en la luz infrarroja. Los astrónomos han sugerido que diferentes cantidades o tipos de compuestos de hierro en los cielos de la mañana y de la tarde o la lluvia o nubes de hierro durante la noche podrían causar la asimetría. Los modelos de circulación atmosférica global aún no han confirmado estas teorías.

Demangione y su equipo intentaron explorar este misterio utilizando observaciones más recientes de WASP-76 b. Su equipo observó el planeta pasando por delante y por detrás de su estrella varias veces entre 2020 y 2022 utilizando el satélite de clasificación de exoplanetas de la Agencia Espacial Europea (ESA).Keops). También recopilaron datos de archivo del satélite Transiting Exoplanet Survey de la NASA (macho cabrío) de 2020 a 2021 y superiores a partir de observaciones de Hubble (2015-2017) y Spitzer (2016-2018).

Los datos de luz visible e infrarrojos permitieron al equipo explorar cómo cambia la luz combinada del planeta caliente y la estrella a lo largo de toda la órbita del planeta. Cuando se combina con sofisticados modelos informáticos, este tipo de observación, llamada curva de fase, puede dar una imagen completa de cómo se comporta la atmósfera del planeta.

Finalmente, los investigadores recrearon 34 curvas de fase de WASP-76 b. Su análisis reveló que la atmósfera del planeta brilla ligeramente antes de que el planeta pase detrás de la estrella.

“Esta es la primera vez que se detecta un cambio tan brusco en el brillo de un exoplaneta”, dijo Demangione en el comunicado.

Un débil e inesperado destello de luz adicional podría explicar la asimetría del horizonte e indicar la presencia de nubes en el horizonte vespertino o oriental. “Este descubrimiento nos lleva a plantear la hipótesis de que este brillo inesperado podría ser causado por una reflexión fuerte, localizada y anisotrópica (dependiente de la dirección): el efecto gloria”, dijo Demangione.

Investigadores publicado Estos resultados están en Astronomía y astrofísica..

¿Cielo glorioso ante ti?

Cada gloria es única, dependiendo de la composición de la atmósfera del planeta, el tamaño de las gotas suspendidas en esa atmósfera y los colores de la luz de las estrellas que brillan sobre ella. WASP-76 b es diferente de nuestro Sol y su atmósfera es muy diferente a la de la Tierra y Venus. De cerca, su gloria no se parecerá a nada que hayamos visto antes.

“No sé si lo que están viendo es por la gloria, pero la perspectiva de descubrir un fenómeno tan raro en la atmósfera de un exoplaneta es, por decir lo mínimo, interesante”, dijo. Kevin Stevensonastrónomo de exoplanetas del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins en Laurel, Maryland, que no participó en la investigación.

Stevenson añadió: “Es extraño que el efecto aparezca en el hemisferio oriental del planeta”. “Los modelos a menudo predicen nubes en el hemisferio occidental, por lo que debe haber un mecanismo inusual para que la lluvia de hierro caiga en el hemisferio oriental”.

Los investigadores esperan que futuras observaciones ayuden a explicar por qué el planeta está nublado en el este en lugar de en el oeste, y limiten mejor su química y circulación atmosférica, todos los cuales son ingredientes clave para generar la gloria de los exoplanetas.

“Se necesita evidencia adicional para decir de manera concluyente que esta intrigante 'luz adicional' es una gloria poco común”. Teresa Rank-LoftingerUn astrofísico de la Agencia Espacial Europea, que no participó en esta investigación, dijo en A declaración. Observaciones adicionales del telescopio espacial James Webb o de la próxima Agencia Espacial Europea ariel La misión, diseñada para caracterizar las atmósferas de los exoplanetas, podría ayudar a confirmar esta gloria.

“Podríamos encontrar colores aún más espectaculares brillando en otros exoplanetas”, añadió Rank-Loftinger.

—Kimberly MS Cartier (@AstroKimCartier), redactor

La frase: Cartier, KMS La rara “gloria” que se puede ver en el horizonte de un exoplaneta, Eos, 105, https://doi.org/10.1029/2024EO240164. Publicado el 8 de abril de 2024.

Texto © 2024. Universidad del Golfo Arábigo. CC BY-NC-ND 3.0
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