Esistono arcobaleni su mondi lontani? Molti fenomeni che si verificano sulla Terra, come la pioggia, gli uragani e l’aurora boreale, si verificano anche su altri pianeti del nostro sistema solare, se le condizioni sono favorevoli. Ora abbiamo prove provenienti dall’esterno del nostro sistema solare che un esopianeta particolarmente esotico potrebbe mostrare qualcosa di simile a un arcobaleno.
Appare nel cielo sotto forma di un alone di colori, un fenomeno chiamato “gloria” che avviene quando la luce colpisce nubi costituite da materia omogenea sotto forma di goccioline sferiche. Potrebbe essere questa la spiegazione del mistero legato all’osservazione dell’esopianeta WASP-76B. È stato anche osservato che il pianeta, un gigante gassoso esposto a piogge di ferro fuso, ha più luce sulla sua estremità orientale (una linea utilizzata per separare il lato diurno da quello notturno) che sulla sua estremità occidentale. Perché c’era più luce su un lato del pianeta?
Dopo averla individuata utilizzando il telescopio spaziale CHEOPS e aver combinato i dati con le precedenti osservazioni di Hubble, Spitzer e TESS, un team di ricercatori dell’Agenzia spaziale europea e dell’Università di Berna in Svizzera ora ritiene che la causa più probabile della luce extra sia gloria. .
Vedere la luce
In tre anni, CHEOPS ha effettuato 23 osservazioni di WASP-76B sia nella luce visibile che nell’infrarosso. Questi inclusi Curve di fasetransito e Eclissi secondaria. Le curve di fase sono osservazioni continue che seguono la rivoluzione completa di un pianeta e mostrano i cambiamenti nella sua fase o nella porzione del suo lato illuminato rivolto al telescopio. Il telescopio può vedere più o meno da questo lato mentre il pianeta orbita attorno alla sua stella. Le curve di fase possono determinare il cambiamento nella luminosità complessiva di un pianeta e di una stella mentre il pianeta ruota.
Un’eclissi secondaria si verifica quando un pianeta passa dietro la sua stella ospite e la eclissa. La luce vista durante questa eclissi può successivamente essere confrontata con la luce totale prima e dopo l’occultazione per darci un senso della luce riflessa dal pianeta. I Giove caldi come WASP-76B vengono solitamente osservati attraverso eclissi secondarie.
Le osservazioni della curva di fase possono continuare mentre il pianeta occulta la sua stella. Osservando la curva di fase di WASP-76B, CHEOPS ha notato un eccesso di luce pre-eclittica sul suo lato notturno. Ciò è stato osservato anche nella curva di fase TESS e nelle osservazioni dell’eclissi secondaria effettuate in precedenza.
La fine dell’arcobaleno?
Uno dei vantaggi di WASP-76b è che si tratta di un Giove molto caldo, quindi almeno il suo lato diurno non ha le nuvole e la foschia che spesso oscurano le atmosfere dei Giove caldi e freddi. Ciò rende molto più semplice il rilevamento delle emissioni atmosferiche. Abbiamo già notato un’asimmetria nel contenuto di ferro tra la fine del lato giorno e il lato notte, che è stata scoperta in Studio precedente, rendendo il pianeta particolarmente interessante. Nell’atmosfera superiore del lembo diurno non c’era tanto ferro gassoso quanto quello del lembo notturno. Ciò è probabilmente dovuto alla pioggia di ferro che cade sul lato diurno di WASP-76b, che poi si condensa per formare nubi di ferro sul lato notturno.
Le osservazioni di Hubble indicavano che sul lato notturno si stava verificando un’inversione termica, quando l’aria vicino alla superficie del pianeta inizia a raffreddarsi. Il raffreddamento su questo lato farebbe sì che il ferro che si era precedentemente condensato in nuvole, piovesse sul lato soleggiato e poi evaporasse a causa del calore intenso per condensarsi nuovamente. Le goccioline di ferro liquido possono formare nuvole.
Queste nubi sono cruciali perché la luce della stella ospite, riflessa dalle goccioline in quelle nubi, può creare l’effetto gloria.
“Spiegare l’osservazione con un effetto gloria richiederebbe goccioline sferiche di aerosol e nuvole altamente riflettenti di forma sferica nell’emisfero orientale del pianeta”, hanno detto i ricercatori in un articolo recentemente pubblicato sulla rivista Astronomy and Astrophysics.
Le glorie extraterrestri sono già state viste. È noto che si formano anche nelle nuvole Venere. Proprio come su WASP-76b, su Venere è stata osservata più luce pre-eclissi, quindi, anche se la gloria dell’esopianeta è abbastanza chiara, future osservazioni utilizzando un telescopio più potente potrebbero aiutare a determinare quanto sia simile il fenomeno su WASP-76 a quello esistente. sul nostro pianeta. Venere. Se corrispondessero, questa sarebbe la prima gloria mai osservata su un pianeta extrasolare.
Se la ricerca futura troverà un modo concreto per scoprire se funziona davvero, questi fenomeni potrebbero dirci di più sulla composizione atmosferica degli esopianeti, a seconda dei tipi di elementi o molecole su cui la luce viene riflessa. Potrebbero addirittura rinunciare alla presenza dell’acqua, il che potrebbe significare abitabilità. Sebbene la presunta gloria di WASP-76b non sia stata dimostrata in modo definitivo, non è altro che un arcobaleno nell’oscurità.
Astronomia e Astrofisica, 2024. DOI: 10.1051/0004-6361/202348270