¿Existen arcoíris en mundos distantes? Muchos fenómenos que ocurren en la Tierra –como la lluvia, los huracanes y las auroras– también ocurren en otros planetas de nuestro Sistema Solar si las condiciones son las adecuadas. Ahora tenemos evidencia desde fuera de nuestro Sistema Solar de que un exoplaneta particularmente extraño podría incluso mostrar algo parecido a un arco iris.
Apareciendo en el cielo como un halo de colores, un fenómeno llamado “gloria” ocurre cuando la luz incide en nubes formadas por una sustancia homogénea en forma de gotas esféricas. Podría ser la explicación de un misterio sobre las observaciones del exoplaneta WASP-76B. También se ha observado que este planeta, un gigante gaseoso abrasador que está bañado en hierro fundido, tiene más luz en su terminador oriental (una línea utilizada para separar el lado diurno del lado nocturno) que en su terminador occidental. ¿Por qué había más luz en un lado del planeta?
Después de observarlo con el telescopio espacial CHEOPS, y luego combinarlo con observaciones anteriores del Hubble, Spitzer y TESS, un equipo de investigadores de la ESA y la Universidad de Berna en Suiza ahora piensa que la razón más probable de la luz adicional es una gloria. .
viendo la luz
Durante tres años, CHEOPS realizó 23 observaciones de WASP-76B tanto en luz visible como infrarroja. Estos incluyen curvas de fasetráfico y eclipses secundarios. Las curvas de fase son observaciones continuas que siguen la revolución completa de un planeta y muestran cambios en su fase o en la parte de su lado iluminado que mira al telescopio. El telescopio puede ver más o menos desde este lado mientras el planeta orbita su estrella. Las curvas de fase pueden determinar el cambio en el brillo total del planeta y la estrella a medida que el planeta orbita.
Los eclipses secundarios ocurren cuando un planeta pasa detrás de su estrella anfitriona y es eclipsado por ella. La luz vista durante un eclipse de este tipo se puede comparar posteriormente con la luz total antes y después de la ocultación para darnos una idea de la luz que se refleja en el planeta. Los Júpiter calientes como WASP-76B se observan comúnmente a través de eclipses secundarios.
Las observaciones de la curva de fase pueden continuar a medida que el planeta eclipsa a su estrella. Mientras observaba la curva de fase de WASP-76B, CHEOPS vio un exceso de luz previa al eclipse en su lado nocturno. Esto también se observó en la curva de fase TESS y en las observaciones del eclipse secundario que se realizaron anteriormente.
¿Fin del arcoiris?
Una ventaja de WASP-76b es que es un Júpiter ultracaliente, por lo que al menos su lado diurno no tiene las nubes y neblinas que a menudo oscurecen las atmósferas de los Júpiter calientes y fríos. Esto hace que las emisiones al aire sean mucho más fáciles de detectar. Que ya habíamos observado una asimetría en el contenido de hierro entre los terminadores diurnos y nocturnos, descubierta en un estudio previo, hizo que el planeta fuera especialmente intrigante. No había mucho hierro gaseoso en la atmósfera superior en el lado diurno en comparación con el lado nocturno. Esto probablemente ocurre porque llueve hierro en el lado diurno de WASP-76b, que luego se condensa en nubes de hierro en el lado nocturno.
Las observaciones del Hubble sugirieron que la inversión térmica (cuando el aire cerca de la superficie de un planeta comienza a enfriarse) estaba ocurriendo en el lado nocturno. El enfriamiento en ese lado haría que el hierro que previamente se había condensado en las nubes lloviera en el lado del día y luego se evaporara debido al intenso calor para condensarse nuevamente. Entonces, las gotas de hierro líquido pueden formar nubes.
Estas nubes son fundamentales, ya que la luz de la estrella anfitriona, reflejada por estas gotas en estas nubes, puede crear el efecto de gloria.
«Explicar la observación del efecto gloria requeriría nubes y gotas de aerosol de forma esférica altamente reflectantes en el hemisferio oriental del planeta», dijeron los investigadores en un artículo publicado recientemente en Astronomy & Astrophysics.
Se han visto glorias fuera de la Tierra antes. También se sabe que se forman en las nubes. Venus. Al igual que con WASP-76b, se observó más luz previa al eclipse en Venus, por lo que si bien la gloria es casi definitiva para el exoplaneta, futuras observaciones con un telescopio más potente podrían ayudar a determinar qué tan similar es el fenómeno de WASP-76 al de Venus. . Si coinciden, esta será la primera gloria jamás observada en un exoplaneta.
Si futuras investigaciones descubren una forma definitiva de saber si esto es realmente una gloria, estos fenómenos podrían decirnos más sobre la composición atmosférica de los exoplanetas, dependiendo de los tipos de elementos o moléculas en los que se refleja la luz. Incluso pueden revelar la presencia de agua, lo que podría significar habitabilidad. Aunque la supuesta gloria de WASP-76b no se ha demostrado definitivamente, es todo menos un arco iris en la oscuridad.
Astronomía y Astrofísica, 2024. DOI: 10.1051/0004-6361/202348270
