Спутник ЕКА CHEOPS, специализирующийся на изучении экзопланет, совместно с другими миссиями ЕКА и НАСА, возможно, обнаружил эффект Глории на экзопланете WASP-76b, удаленной от нас на 637 световых лет. В журнале Astronomy & Astrophysics была опубликована статья, посвященная этому исследованию.
Это оптическое явление, редко наблюдаемое даже на Земле, создает цветные концентрические световые кольца при особых условиях. Если это предположение подтвердится, то это станет первым случаем обнаружения "глории" за пределами нашей Солнечной системы, раскрывая новые тайны этой загадочной экзопланете и подобных ей.
WASP-76b — это ультрагорячий газовый гигант, масса которого на 10% меньше Юпитера, но при этом он почти в два раза больше. Планета вращается на очень тесной орбите вокруг своей звезды, в 12 раз ближе, чем Меркурий к Солнцу, и испытывает интенсивное излучение, из-за чего разогревается до экстремальных температур. С момента своего открытия в 2013 году WASP-76b стала объектом пристального внимания ученых, и собранные данные рисуют картину по-настоящему адской среды.
Одна сторона планеты постоянно обращена к своей звезде, достигая раскаленных 2400° по Цельсию. При таких температурах таят и испаряются элементы, обычно образующие твердые горные породы на Земле. На чуть более прохладной ночной стороне эти элементы конденсируются, формируя облака, в которых может капать расплавленное железо. Но ученых особенно заинтересовала нестабильность внешних областей атмосферы, открывающаяся при прохождении планеты перед своей звездой. Этот феномен был зафиксирован различными миссиями ЕКА и НАСА, включая TESS, "Хаббл" и "Спитцер". Однако именно CHEOPS предоставил решающие данные.
Спутник ЕКА внимательно наблюдал за WASP-76b во время ее транзита перед звездой WASP-76, похожей на наше Солнце. После 23 наблюдений за три года было обнаружено удивительное увеличение яркости со стороны восточного терминатора планеты — границы между дневной и ночной сторонами. Это позволило ученым сделать вывод, что неожиданное свечение вызвано сильным и локализованным анизотропным отражением, известным как эффект глории.
Эффект глории возникает, когда свет проходит через узкое отверстие, например, между каплями воды в облаках или тумане. Дифракция света создает концентрические цветные кольца. Интерференция между световыми волнами приводит к появлению чередующихся светлых и темных колец. Это явление редко наблюдается даже на Земле, чаще всего его можно увидеть в полете, когда сияние окружает тень, отбрасываемую самолетом на облака.
Хотя эффект глории похож на радугу, эти явления имеют разные причины возникновения. Радуга образуется при преломлении солнечного света при переходе из воздуха в воду, что приводит к разделению белого света на различные цвета и образованию знакомой круговой дуги. Эффект глории, наблюдаемый на WASP-76b, указывает на присутствие облаков, состоящих из идеально сферических капель воды, которые либо сохраняются в течение по меньшей мере трех лет, либо постоянно обновляются. Стабильная температура атмосферы также необходима для поддержания таких облаков.
Обнаружение эффекта глории на экзопланете может дать ученым ценные сведения о природе WASP-76b и подобных ей экзопланет. Кроме того, это достижение подталкивает к развитию технологий для обнаружения других сложных явлений, таких как отражение солнечного света от озер или жидких океанов, что является ключевым признаком обитаемости далеких миров. Для окончательного подтверждения этого открытия необходимы дальнейшие исследования с использованием инструментов, таких как NIRSpec на космическом телескопе Джеймса Уэбба или планируемой миссии ЕКА "Ариэль".
Соглашение, подписанное в 2021 году между США, Британией и Австралией, вызвало значительное внимание в международном сообществе.