Bir dış gezegenin parıltısı, sıvı demirden yansıyan yıldız ışığından kaynaklanabilir

Uzak dünyalarda gökkuşağı var mı? Yağmur, kasırgalar ve aurora borealis gibi Dünya’da meydana gelen pek çok olay, koşulların uygun olması durumunda güneş sistemimizdeki diğer gezegenlerde de meydana gelir. Artık güneş sistemimizin dışından, özellikle egzotik bir dış gezegenin gökkuşağına yakın bir şey gösterebileceğine dair kanıtlarımız var.

Gökyüzünde bir renk halesi şeklinde beliriyor; ışığın küresel damlacıklar şeklindeki homojen maddeden oluşan bulutlara çarpmasıyla ortaya çıkan ve “ihtişam” adı verilen olay. Bu, ötegezegen WASP-76B’nin gözlemlenmesiyle ilgili gizemin açıklaması olabilir. Erimiş demir yağmurlarına maruz kalan kavurucu bir gaz devi olan gezegenin doğu ucunda (gündüz tarafını gece kısmından ayırmak için kullanılan bir çizgi) batı ucuna göre daha fazla ışığa sahip olduğu da gözlemlendi. Neden gezegenin bir tarafında daha fazla ışık vardı?

Avrupa Uzay Ajansı ve İsviçre’deki Bern Üniversitesi’nden araştırmacılardan oluşan bir ekip, CHEOPS uzay teleskopunu kullanarak tespit ettikten ve bunu daha önce Hubble, Spitzer ve TESS’ten gelen gözlemlerle birleştirdikten sonra artık ekstra ışığın en olası nedeninin şu olduğuna inanıyor: görkem. .

Işığı görmek

CHEOPS, üç yıl boyunca hem görünür hem de kızılötesi ışıkta WASP-76B’nin 23 gözlemini gerçekleştirdi. Bunlar dahil Faz eğrileritoplu taşıma ve İkincil tutulma. Faz eğrileri, bir gezegenin tam dönüşünü izleyen ve onun fazındaki veya teleskopa bakan aydınlatılmış tarafının kısmındaki değişiklikleri gösteren sürekli gözlemlerdir. Gezegen kendi yıldızının etrafında dönerken teleskop bu taraftan az ya da çok görebilir. Faz eğrileri, gezegen döndükçe bir gezegenin ve yıldızın genel parlaklığındaki değişimi belirleyebilir.

Bir gezegen, ev sahibi yıldızının arkasından geçip onu gölgede bıraktığında ikincil bir tutulma meydana gelir. Bu tutulma sırasında görülen ışık, daha sonra, gezegenden yansıyan ışık hakkında bir fikir vermek için, tutulmadan önceki ve sonraki toplam ışıkla karşılaştırılabilir. WASP-76B gibi Sıcak Jüpiterler genellikle ikincil tutulmalar sırasında gözlemlenir.

Faz eğrisi gözlemleri, gezegen yıldızını gizlerken de devam edebilir. CHEOPS, WASP-76B’nin faz eğrisini gözlemlerken gece tarafında aşırı miktarda preekliptik ışık gördü. Bu aynı zamanda daha önce yapılan TESS faz eğrisinde ve ikincil tutulma gözlemlerinde de görüldü.

Gökkuşağının sonu mu?

WASP-76b’nin avantajlarından biri de çok sıcak bir Jüpiter olmasıdır, dolayısıyla en azından gündüz tarafı, sıcak ve soğuk Jüpiter’in atmosferini sıklıkla gizleyen bulutlara ve puslara sahip değildir. Bu, atmosferik emisyonların tespitini çok daha kolay hale getirir. Gün sonu tarafı ile gece tarafı arasındaki demir içeriğinde bir asimetri olduğunu zaten fark etmiştik. Önceki çalışmagezegeni özellikle ilginç kılıyor. Gündüz kanadının üst atmosferinde, gece kanadıyla karşılaştırıldığında çok fazla gaz halinde demir yoktu. Bunun nedeni muhtemelen WASP-76b’nin gündüz tarafında yağan demirin daha sonra yoğunlaşarak gece tarafında demir bulutları oluşturmasıdır.

Hubble’ın gözlemleri, gece tarafında termal bir tersinmenin (gezegenin yüzeyine yakın hava soğumaya başladığında) meydana geldiğini gösterdi. Bu taraftaki soğuma, daha önce bulutlara dönüşen, gündüz yağmur yağan ve daha sonra yoğun ısıdan buharlaşan demirin tekrar yoğunlaşmasına neden olacaktır. Sıvı demir damlacıkları bulutlar oluşturabilir.

Bu bulutlar çok önemlidir çünkü ev sahibi yıldızdan gelen ışık, bu bulutlardaki damlacıklardan yansıyarak ihtişam efekti yaratabilir.

Araştırmacılar, yakın zamanda Astronomi ve Astrofizik dergisinde yayınlanan bir makalede, “Gözlemin görkemli bir etkiyle açıklanması, gezegenin doğu yarımküresinde küresel aerosol damlacıkları ve oldukça yansıtıcı, küresel şekilli bulutlar gerektirecektir” dedi.

Dünya dışı görkemler daha önce de görüldü. Ayrıca bulutlarda oluştukları da bilinmektedir. Venüs. Tıpkı WASP-76b gibi, Venüs’te de tutulma öncesi ışık daha fazla gözlemlendi; dolayısıyla ötegezegenin görkemi oldukça açık olsa da, daha güçlü bir teleskop kullanılarak yapılacak gelecekteki gözlemler, WASP-76’daki olayın mevcut olaya ne kadar benzediğini belirlemeye yardımcı olabilir. gezegenimizde. Venüs. Eğer eşleşirlerse bu, bir dış gezegende gözlemlenen ilk görkem olacak.

Gelecekteki araştırmalar bunun gerçekten işe yarayıp yaramadığını bulmanın somut bir yolunu bulursa, bu fenomen bize ışığın yansıttığı element veya molekül türlerine bağlı olarak dış gezegenlerin atmosferik bileşimi hakkında daha fazla bilgi verebilir. Yaşanabilirlik anlamına gelebilecek suyun varlığından bile vazgeçebilirler. WASP-76b’nin sözde ihtişamı kesin olarak kanıtlanmamış olsa da, karanlıktaki bir gökkuşağından başka bir şey değil.

Astronomi ve Astrofizik, 2024. DOI: 10.1051/0004-6361/202348270