Por primera vez se han detectado señales del «efecto gloria» similar al arco iris en un planeta fuera de nuestro sistema solar. Glory son coloridos anillos concéntricos de luz que ocurren sólo bajo condiciones peculiares.
Impresión artística del lado nocturno de WASP-76b: caliente, pero lo suficientemente frío como para que caigan gotas de lluvia de hierro fundido. Credito de imagen: ESO/M. Kornmesser/L. Acera
La gloria ocurre cuando la luz se refleja en nubes formadas por una sustancia perfectamente uniforme, pero hasta ahora desconocida. El efecto, similar a un arco iris, se forma cuando la luz pasa entre una abertura estrecha, por ejemplo entre gotas de agua en las nubes o en la niebla, lo que hace que se difracte y cree patrones en forma de anillos.
Los datos, analizados por astrónomos, incluidos los de la Universidad de Warwick, sugieren que este fenómeno surge de la atmósfera infernal del gigante gaseoso ultracaliente WASP-76b, a unos 637 años luz de distancia.
Las observaciones del satélite caracterizador de exoplanetas (CHEOPS) de la Agencia Espacial Europea sugieren que entre el calor y la luz insoportables de la cara iluminada por el sol del exoplaneta WASP-76b y la noche interminable de su lado oscuro, puede haber «gloria».
Visto a menudo en la Tierra, el efecto sólo se ha encontrado una vez en otro planeta, Venus. Si se confirma, esta primera gloria fuera del sistema solar revelará más sobre la naturaleza de este desconcertante exoplaneta.
El coautor Thomas Wilson de la Universidad de Warwick, dijo: “Nunca antes habíamos visto estos anillos concéntricos y coloridos en un cuerpo extrasolar. Así que esta primera gloria exoplanetaria, si se confirma con estudios futuros, haría de WASP-76b un cuerpo verdaderamente único y nos daría una hermosa herramienta para comprender las atmósferas de los exoplanetas distantes y cuán habitables podrían ser”.
El autor principal, Olivier Demangeon, del Instituto de Astrofísica y Ciencias Espaciales de Portugal, dijo: “Hay una razón por la que nunca antes se había visto gloria fuera de nuestro sistema solar: requiere condiciones muy peculiares. En primer lugar, se necesitan partículas atmosféricas que sean casi perfectamente esféricas, completamente uniformes y lo suficientemente estables como para poder observarlas durante mucho tiempo. La estrella cercana al planeta necesita brillar directamente hacia él, con el observador en la orientación correcta”.
WASP-76b es un planeta ultracaliente parecido a Júpiter. Si bien tiene menos masa que nuestro primo rayado, casi duplica su tamaño. Al orbitar estrechamente a su estrella anfitriona doce veces más cerca de lo que el chamuscado Mercurio orbita alrededor de nuestro Sol, el gran tamaño del exoplaneta se debe a que está «hinchado» por una intensa radiación.
Desde su descubrimiento en 2013, ha surgido el extraño entorno infernal de WASP-76b. Un lado del planeta siempre mira hacia el Sol y alcanza temperaturas de 2400 grados centígrados. Aquí, los elementos que formarían rocas en la Tierra se derriten y se evaporan, solo para condensarse en el lado nocturno ligeramente más frío, creando nubes de hierro que gotean lluvia de hierro fundido.
Pero los científicos han quedado desconcertados por una aparente asimetría, o inestabilidad, en las «miembros» de WASP-76b: sus regiones más externas vistas cuando pasa frente a su estrella anfitriona.
Cheops monitoreó intensamente WASP-76b mientras pasaba por delante y alrededor de su estrella similar al Sol. Después de 23 observaciones a lo largo de tres años, los datos mostraron un sorprendente aumento en la cantidad de luz procedente del ‘terminador’ oriental del planeta, el límite donde la noche se encuentra con el día. Esto permitió a los científicos determinar el origen de la señal.
Olivier Demangeon añadió: “Esta es la primera vez que se detecta un cambio tan brusco en el brillo de un exoplaneta. Este descubrimiento nos lleva a plantear la hipótesis de que este brillo inesperado podría ser causado por una reflexión fuerte, localizada y direccionalmente dependiente: el efecto gloria”.
El Telescopio Espacial James Webb (JWST) de la NASA ahora podría usarse para confirmar oficialmente que esto es la gloria, dicen los científicos. La confirmación implicaría que la temperatura de la atmósfera de WASP-76b debe ser estable en el tiempo, lo que permitiría la presencia de nubes formadas por gotas de agua perfectamente esféricas, cruciales para la formación de la gloria.
Enlace del artículo:
“Asimetría en la atmósfera superior del Júpiter ultracaliente WASP-76 b” por ODS Demangeon et al. será publicado en Astronomía y Astrofísica el 5 de abril de 2024.
DOI: https://www.aanda.org/10.1051/0004-6361/202348270
Fuente: Universidad de Warwick
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