El brillo de un exoplaneta puede deberse a la luz de las estrellas que se refleja en el hierro líquido
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El brillo de un exoplaneta puede deberse a la luz de las estrellas que se refleja en el hierro líquido

Acercarse / Una impresión artística de Glory en el exoplaneta WASP-76b.

¿Existen arcoíris en mundos distantes? Muchos fenómenos que ocurren en la Tierra, como la lluvia, los huracanes y las auroras boreales, también ocurren en otros planetas de nuestro sistema solar si las condiciones son adecuadas. Ahora tenemos evidencia desde fuera de nuestro sistema solar de que un exoplaneta particularmente exótico puede mostrar algo parecido a un arco iris.

Aparece en el cielo en forma de un halo de colores, fenómeno llamado “gloria” que se produce cuando la luz incide en nubes formadas por materia homogénea en forma de gotitas esféricas. Esta puede ser la explicación del misterio relacionado con la observación del exoplaneta WASP-76B. También se observó que el planeta, un gigante gaseoso abrasador expuesto a lluvias de hierro fundido, tenía más luz en su extremo oriental (una línea utilizada para separar el lado diurno del lado nocturno) que en su extremo occidental. ¿Por qué había más luz en un lado del planeta?

Después de detectarlo usando el telescopio espacial CHEOPS y luego combinarlo con observaciones anteriores del Hubble, Spitzer y TESS, un equipo de investigadores de la Agencia Espacial Europea y la Universidad de Berna en Suiza cree ahora que la causa más probable de la luz adicional es gloria. .

viendo la luz

Durante tres años, CHEOPS realizó 23 observaciones de WASP-76B tanto en luz visible como infrarroja. Estos incluyen Curvas de fasetránsito y eclipse secundario. Las curvas de fase son observaciones continuas que siguen la revolución completa de un planeta y muestran cambios en su fase o la parte de su lado iluminado que mira al telescopio. El telescopio puede ver más o menos desde este lado a medida que el planeta orbita su estrella. Las curvas de fase pueden determinar el cambio en el brillo general de un planeta y una estrella a medida que el planeta gira.

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Un eclipse secundario ocurre cuando un planeta pasa detrás de su estrella anfitriona y la eclipsa. La luz vista durante este eclipse se puede comparar posteriormente con la luz total antes y después de la ocultación para darnos una idea de la luz reflejada por el planeta. Los Júpiter calientes como WASP-76B suelen observarse mediante eclipses secundarios.

Las observaciones de la curva de fase pueden continuar mientras el planeta oculta su estrella. Mientras observaba la curva de fase de WASP-76B, CHEOPS vio un exceso de luz preeclíptica en su lado nocturno. Esto también se vio en la curva de fase TESS y en las observaciones del eclipse secundario realizadas anteriormente.

¿El fin del arcoíris?

Una de las ventajas de WASP-76b es que es un Júpiter muy caliente, por lo que al menos su lado diurno no tiene las nubes y la neblina que a menudo oscurecen las atmósferas de los Júpiter fríos y calientes. Esto facilita mucho la detección de emisiones atmosféricas. Ya hemos notado una asimetría en el contenido de hierro entre el lado del final del día y el lado de la noche, que fue descubierta en Estudio previo, lo que hace que el planeta sea particularmente interesante. No había tanto hierro gaseoso en la atmósfera superior del tramo diurno en comparación con el tramo nocturno. Esto probablemente se deba a la lluvia de hierro en el lado diurno de WASP-76b, que luego se condensa para formar nubes de hierro en el lado nocturno.

Las observaciones de Hubble indicaron que en el lado nocturno se estaba produciendo una inversión térmica (cuando el aire cerca de la superficie del planeta comienza a enfriarse). El enfriamiento en este lado haría que el hierro que previamente se había condensado en nubes, lloviera en el lado del día y luego se evaporara por el intenso calor, se condensara nuevamente. Las gotas de hierro líquido pueden formar nubes.

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Estas nubes son cruciales porque la luz de la estrella anfitriona, al reflejarse en las gotas de esas nubes, puede crear el efecto de gloria.

«Explicar la observación con un efecto de gloria requeriría gotas esféricas de aerosol y nubes de forma esférica altamente reflectantes en el hemisferio oriental del planeta», dijeron los investigadores en un artículo publicado recientemente en la revista Astronomy and Astrophysics.

Glorias extraterrestres ya se han visto antes. También se sabe que se forman en las nubes. Venus. Al igual que WASP-76b, se ha observado más luz previa al eclipse en Venus, por lo que si bien la gloria es bastante clara para el exoplaneta, las observaciones futuras utilizando un telescopio más potente podrían ayudar a determinar qué tan similar es el fenómeno en WASP-76 al existente. en nuestro planeta. Venus. Si coinciden, esta sería la primera gloria jamás observada en un exoplaneta.

Si futuras investigaciones encuentran una forma concreta de descubrir si esto realmente funciona, estos fenómenos podrían decirnos más sobre la composición atmosférica de los exoplanetas, dependiendo de los tipos de elementos o moléculas que refleja la luz. Incluso podrían renunciar a la presencia de agua, lo que podría significar habitabilidad. Si bien la supuesta gloria de WASP-76b no se ha probado de manera concluyente, no es más que un arco iris en la oscuridad.

Astronomía y Astrofísica, 2024. DOI: 10.1051/0004-6361/202348270

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