Meld u aan voor de wetenschapsnieuwsbrief Wonder Theory van CNN. Verken het universum met nieuws over fascinerende ontdekkingen, wetenschappelijke vooruitgang en meer.
CNN
—
Astronomen hebben voor het eerst ontdekt wat volgens hen een regenboogachtig fenomeen is dat zich voordoet op een planeet buiten ons zonnestelsel, en het zou nieuwe inzichten over buitenaardse werelden kunnen onthullen.
Waarnemingen door de Cheops Space Telescope, of exoplanetensatelliet van het European Space Agency, onthulden een “glorie-impact” op WASP-76b, een extreem hete exoplaneet die zich op 637 lichtjaar van de aarde bevindt.
Het effect dat het vaakst op aarde wordt gezien, bestaat uit: Concentrische gekleurde lichtringen, die ontstaan wanneer licht weerkaatst door wolken gemaakt van uniform materiaal.
Buiten de aarde was de Glory Impact alleen op Venus waargenomen totdat Khufu en andere missies een ongelooflijk zwak signaal oppikten dat erop duidde dat deze plaatsvond in de oververhitte atmosfeer van planeet WASP-76b. Op basis van het door Khufu gedetecteerde signaal denken astronomen dat het atmosferische fenomeen rechtstreeks naar de aarde is gericht.
De onderzoekers rapporteerden details van de observatie op 5 april in het tijdschrift Astronomie en astrofysica.
“Er is een reden waarom er buiten ons zonnestelsel nog nooit glorie is waargenomen, en dat is dat er zeer vreemde omstandigheden voor nodig zijn”, zegt hoofdonderzoeksauteur Olivier Demanjon, astronoom aan het Instituut voor Astrofysica en Ruimtewetenschappen in Portugal, in een verklaring. . “Ten eerste hebben we atmosferische moleculen nodig die perfect bolvormig zijn, perfect uniform en stabiel genoeg om ze gedurende een lange periode waar te nemen. De ster die zich dicht bij de planeet bevindt, moet er rechtstreeks op schijnen, met de waarnemer – hier Khufu – precies naar rechts gericht richting.”
WASP-76b heeft sinds zijn ontdekking in 2013 de belangstelling van astronomen gewekt.
De exoplaneet draait nauw rond zijn moederster en heeft een hoge temperatuur en straling Deze zonachtige ster – meer dan 4000 keer de hoeveelheid straling die de aarde van onze zon ontvangt – heeft ervoor gezorgd dat WASP-76b is opgezwollen, waardoor hij twee keer zo groot is geworden als Jupiter, de grootste planeet in ons zonnestelsel.
C.Wilson/B. Lavin/ESA
De simulatieweergave toont de glorie zoals deze op Venus (links) en de aarde zou kunnen verschijnen.
De planeet is getijdenvast verbonden met zijn ster, wat betekent dat de ene kant, de dagzijde, altijd naar de ster is gericht, terwijl de andere kant van de planeet altijd 's nachts is.
De dagzijde van WASP-76B bereikt verzengende temperaturen van 4.352 ° F (2.400 ° C). Elementen die normaal gesproken rotsen op aarde vormen, smelten en verdampen aan de dagzijde voordat ze condenseren en wolken vormen die aan de nachtzijde regen van gesmolten ijzer vrijgeven.
Astronomen besloten een hele reeks observatoria, waaronder Cheops, de Hubble-ruimtetelescoop, de inmiddels gepensioneerde Spitzer-ruimtetelescoop en NASA's planeetjagende TESS-missie, te richten op het bestuderen van wat lijkt op een lichte onevenwichtigheid. Het gebeurde toen WASP-76b voor zijn moederster cirkelde.
Gegevens gecombineerd van Cheops en TESS, of de Transiting Exoplanet Survey Satellite, gaven aan dat deze anomalie mogelijk te wijten zou kunnen zijn aan iets interessants dat zich boven de dagzijde in de atmosfeer afspeelt.
Khufu verzamelde gegevens van WASP-76b terwijl de planeet voor zijn ster langs trok, en maakte in drie jaar tijd 23 waarnemingen.
Toen astronomen naar de gegevens keken, merkten ze een ongebruikelijke toename op van het licht dat afkomstig was van de oostelijke 'terminator' van de planeet, oftewel het grenslicht tussen de dag- en nachtzijde. Tegelijkertijd kwam er minder licht vrij van de Western Terminator.
“Dit is de eerste keer dat zo’n scherpe verandering in de helderheid van een exoplaneet, of zijn fasecurve, is waargenomen,” zei Demangione. “Deze ontdekking brengt ons tot de hypothese dat deze onverwachte gloed veroorzaakt zou kunnen worden door een sterke, gelokaliseerde, anisotrope (richtingsafhankelijke) reflectie – het glorie-effect.”
Demangione zei dat hij erg blij was om deel te nemen aan de eerste ontdekking van dit soort licht afkomstig van een exoplaneet.
“Het was een speciaal gevoel, een bijzondere voldoening die niet elke dag voorkomt”, zei hij.
Glorie en regenbogen zijn niet hetzelfde. Een regenboog ontstaat wanneer licht afbuigt terwijl het achtereenvolgens door twee media met verschillende dichtheden gaat, zoals lucht naar water. Wanneer licht wordt afgebogen, valt het uiteen in verschillende kleuren en vormt zo een boogvormige regenboog.
Maar het glorie-effect treedt op wanneer licht door een nauwe opening beweegt en buigt, waardoor er gekleurde ringen met patronen ontstaan.
Als astronomen echt het glorie-effect op WASP-76b zien, betekent dit dat de planeet aanhoudende wolken heeft die zijn gemaakt van perfect bolvormige druppeltjes, of wolken die zich voortdurend vernieuwen. In beide gevallen geeft de aanwezigheid van dergelijke wolken aan dat de temperatuur van de atmosfeer van de planeet stabiel is.
De exacte aard van wat zich in de wolken op WASP-76b bevindt blijft een mysterie, maar het zou ijzer kunnen zijn, aangezien het element eerder is gedetecteerd in wolken op de planeet.
M. Kornmesser/ESO
Een illustratie van een kunstenaar toont een nachtelijk zicht op de exoplaneet WASP-76b, terwijl ijzer uit de lucht valt.
“Wat belangrijk is om in gedachten te houden is de verbazingwekkende omvang van waar we getuige van zijn”, zegt Matthew Standing, een onderzoeker bij de European Space Agency die exoplaneten bestudeert, in een verklaring. Permanent heeft niet deelgenomen aan het onderzoek.
“WASP-76b bevindt zich op enkele honderden lichtjaren afstand, en het is een gasreuzenplaneet die zo heet is dat het waarschijnlijk gesmolten ijzer zou laten regenen,” zei Standing. “Ondanks de chaos lijken (onderzoekers) potentiële tekenen van glorie te hebben ontdekt.
Als astronomen het zwakke signaal van een fenomeen als glorie op honderden lichtjaren afstand kunnen waarnemen, zou het volgens de onderzoekers in de toekomst ook mogelijk kunnen zijn om de aanwezigheid van zonlicht te detecteren dat weerkaatst op buitenaardse waterlichamen.
“Aanvullend bewijs is nodig om definitief te kunnen zeggen dat dit interessante ‘extra licht’ een zeldzame glorie is”, zegt Teresa Loftinger, projectwetenschapper voor ESA’s Ariel-missie, in een verklaring. Zij heeft niet deelgenomen aan het onderzoek.
Ariel, oftewel de Large Infrared Atmospheric Remote Sensing Exoplanet Survey, zal naar verwachting in 2029 van start gaan om de atmosfeer van een grote verscheidenheid aan exoplaneten te bestuderen.
Loftinger zei dat ze gelooft dat de James Webb Space Telescope of Ariel het bestaan van het Glory Effect op WASP-76b kunnen helpen bewijzen.
‘We zouden nog meer verbazingwekkende kleuren kunnen vinden die afkomstig zijn van andere exoplaneten,’ zei ze.
“Reisliefhebber. Onruststoker. Popcultuurfanaat. Kan niet typen met bokshandschoenen aan.”