Nove promatranja iz svemirskog teleskopa upućuju na postojanje fenomena poznatog kao "slava" u atmosferi egzoplaneta WASP-76b, koji predstavlja svjetlosni fenomen sličan duginim bojama. Pojava svake takve "slave" jedinstvena je i ovisi o sastavu atmosfere planeta te o bojama svjetlosti zvijezde koja ga osvjetljava. Zvijezda WASP-76, koja služi kao "Sunce" za WASP-76b, glavni je sekvenca zvijezda žuto-bijele boje slična našem Suncu, no različite zvijezde stvaraju "slave" različitih boja i uzoraka. Ovo otkriće je rezultat rada Europske svemirske agencije (ESA), a izvedeno je pod ugovorom s ATG. Slika je objavljena pod licencom CC BY-SA 3.0 IGO.

Svemirski teleskop CHEOPS, čiji je centar znanstvenih operacija smješten na Sveučilištu u Ženevi (UNIGE), pruža nove informacije o misterioznom egzoplanetu WASP-76b. Ovaj ultra-vrući gigant karakterizira asimetrija između količine svjetlosti koja se promatra na njegovom istočnom terminatoru - imaginarnoj liniji koja razdvaja njegovu noćnu stranu od dnevne strane - i one koja se promatra na njegovom zapadnom terminatoru. Ova osobitost smatra se posljedicom "slave", svjetlosnog fenomena sličnog dugi, koji se događa ako je svjetlost od zvijezde - "sunca" oko kojeg egzoplanet kruži - reflektirana od oblaka sastavljenih od savršeno uniformne tvari. Ako se ova hipoteza potvrdi, to bi bila prva detekcija ovog fenomena izvan našeg Sunčevog sustava. Ovaj rad, izveden u suradnji s Europskom svemirskom agencijom (ESA) i Sveučilištem u Bernu (UNIBE), objavljen je u časopisu Astronomy & Astrophysics.

WASP-76b je ultra-vrući gigantski planet. Orbitira oko svoje zvijezde domaćina dvanaest puta bliže nego što Merkur kruži oko našeg Sunca, prima više od 4.000 puta više Sunčeve radijacije nego Zemlja. "Egzoplanet je 'napuhan' intenzivnom radijacijom svoje zvijezde. Stoga, iako je 10% manje mase od našeg Jupitera, gotovo je dvostruko veći", objašnjava Monika Lendl, docentica na Odsjeku za astronomiju Fakulteta prirodnih znanosti UNIGE-a i suautorica studije.

Od svog otkrića 2013. godine, WASP-76b bio je predmet temeljitog istraživanja od strane astronoma. Iz ovih istraživanja iznikla je slika koja podsjeća na prizore iz pakla. Jedna strana planeta stalno je okrenuta prema svojoj zvijezdi, dosežući temperature od 2.400 stupnjeva Celzijusa. Elementi koji bi na Zemlji činili stijene ovdje se tope i isparavaju, da bi se zatim kondenzirali na nešto hladnijoj noćnoj strani, stvarajući oblake od željeza iz kojih pada kiša od rastaljenog željeza.

Ključna uloga CHEOPS-a
Jedna od najintrigantnijih pojava za astronome je asimetrija između dvije terminatore planeta. Terminator je imaginarna linija koja razdvaja dnevnu i noćnu stranu planeta. U slučaju WASP-76b, promatranja pokazuju povećanje količine svjetlosti s istočnog terminara planeta u usporedbi s onim na zapadu.

Kako bi razriješili ovu zagonetku, astronomi su koristili ni manje ni više nego dvadeset tri promatranja pomoću svemirskog teleskopa CHEOPS, raspoređena tijekom tri godine. ESA-in satelit, kojim upravlja Švicarska i čiji je centar znanstvenih operacija smješten na Odsjeku za astronomiju UNIGE-a, promatrao je brojne sekundarne pomrčine planeta (kada prođe iza svoje zvijezde) i nekoliko krivulja faze (neprekidno promatranje tijekom cijele revolucije planeta).

Kombinirajući ove nove podatke s onima s drugih teleskopa (TESS, Hubble i Spitzer), astronomi su mogli iznijeti iznenađujuću hipotezu koja objašnjava višak svjetlosnog toka na istočnoj strani planeta: "Ovaj neočekivani sjaj mogao bi biti uzrokovan jakom, lokaliziranom i anizotropnom refleksijom - tj. onom koja ovisi o smjeru - što nazivamo 'slavom'", objašnjava Olivier Demangeon, istraživač na Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço u Portugalu i glavni autor studije.

Prva "slava" izvan našeg Sunčevog sustava
Fenomeni poput "slave" uobičajeni su na Zemlji te su zabilježeni i na Veneri. Efekt, sličan dugi, događa se kada svjetlost reflektira oblake sastavljene od savršeno uniformnih kapljica. U slučaju Zemlje, te kapljice su vodene, no priroda kapljica na WASP-76b ostaje misterij. Moguće je da se radi o željezu, s obzirom da je ono već detektirano u izuzetno vrućoj atmosferi tog planeta. Otkriće ovog fenomena na WASP-76b prvo je takve vrste izvan našeg Sunčevog sustava.

"Razlog zbog kojeg 'slava' nikada prije nije bila opažena izvan našeg Sunčevog sustava jest što ovaj fenomen zahtijeva vrlo specifične uvjete. Prvo, čestice u atmosferi moraju biti gotovo savršeno sferične, potpuno uniformne i dovoljno stabilne da se mogu promatrati kroz duže vrijeme. Te kapljice moraju biti izravno osvijetljene zvijezdom domaćinom planeta, a promatrač - u ovom slučaju CHEOPS - mora biti na pravom mjestu," objašnjava Olivier Demangeon.

Rezultati koji čekaju potvrdu
Potrebni su dodatni podaci kako bi se s certificiranošću potvrdilo da je ovaj intrigantni višak svjetlosti na istočnom terminatoru WASP-76b zaista "slava". Takva potvrda svjedočila bi o postojanju oblaka sastavljenih od savršeno sferičnih kapljica koje su postojale najmanje tri godine ili se neprestano obnavljaju. Da bi takvi oblaci trajali, temperatura atmosfere također bi morala biti stabilna tijekom vremena - fascinantan i detaljan uvid u ono što bi se moglo događati na WASP-76b.

Detektiranje takvih sitnih fenomena na tako velikim udaljenostima omogućit će znanstvenicima i inženjerima identifikaciju drugih, jednako ključnih pojava. Na primjer, refleksija svjetlosti zvijezda na tekućim jezerima i oceanima - neophodan uvjet za nastanjivost.

Izvor: UNIVERSITY OF GENEVA