Keops descubre un «arco iris» en un exoplaneta

Nuevas observaciones del telescopio espacial indican la presencia de una “gloria” en la atmósfera del planeta WASP-76b, un fenómeno luminoso parecido a un arco iris.

Cada gloria es única, dependiendo de la composición de la atmósfera del planeta y de los colores de la luz de las estrellas que la ilumina. WASP-76 («Sol» WASP-76b) es una estrella de secuencia principal de color amarillo-blanco como nuestro Sol, pero diferentes estrellas crean glorias de diferentes colores y patrones. © ESA, trabajo realizado por ATG bajo contrato con la ESA. CC BY-SA 3.0 IGO

El telescopio espacial CHEOPS, cuyo centro de operaciones científicas se encuentra en la Universidad de Ginebra (UNIGE), proporciona nueva información sobre el misterioso exoplaneta WASP-76b. Este gigante extremadamente caliente se caracteriza por una asimetría entre la cantidad de luz observada en su extremo oriental -la línea imaginaria que separa su lado nocturno del diurno- y la observada en su extremo occidental. Se cree que esta peculiaridad se debe a la «gloria», un fenómeno luminoso parecido a un arco iris que se produce cuando la luz de una estrella -el sol alrededor del cual orbita el exoplaneta- es reflejada por nubes hechas de materia completamente homogénea. Si se confirma esta hipótesis, este será el primer descubrimiento de este fenómeno fuera de nuestro sistema solar. Este trabajo, realizado en colaboración con la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Universidad de Berna (UNIBE), fue publicado en Astronomía y astrofísica..

WASP-76b es un planeta gigante extremadamente caliente. Orbita su estrella anfitriona a una distancia doce veces más cercana que la que Mercurio orbita alrededor de nuestro Sol, y recibe más de 4.000 veces la radiación del Sol de la Tierra. «El exoplaneta está inflado debido a la intensa radiación de su estrella. Aunque es un 10% menos masivo que nuestro primo Júpiter, es «casi el doble de grande».

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Elementos que formarían rocas en la Tierra

Se derriten y se evaporan formando nubes de hierro.

Esa lluvia de hierro fundido.

Desde su descubrimiento en 2013, WASP-76b ha sido objeto de un intenso escrutinio por parte de los astrónomos. Apareció una extraña imagen infernal. Un lado del planeta siempre mira hacia su estrella y las temperaturas alcanzan los 2.400 grados centígrados. Los elementos que formarían rocas en la Tierra se derriten y se evaporan aquí, antes de condensarse en el lado nocturno, ligeramente más frío, formando nubes de hierro que gotean lluvia de hierro fundido.

Contribución fundamental de CHEOPS

Una de las observaciones más preocupantes para los astrónomos es la asimetría entre los dos lados del planeta. El divisor es la línea imaginaria que separa los lados diurno y nocturno del planeta. En el caso de WASP-76b, las observaciones muestran un aumento en la cantidad de luz proveniente del punto de ruptura al este del planeta en comparación con el del oeste.

Para resolver este misterio, los astrónomos utilizaron al menos veintitrés observaciones con el telescopio espacial CHEOPS, repartidas en tres años. El satélite de la Agencia Espacial Europea, pilotado por Suiza y que tiene su centro de operaciones científicas en el Departamento de Astronomía de la Universidad de Ginebra, ha observado varios eclipses secundarios del planeta (cuando pasa detrás de su estrella) y múltiples curvas de fase (continuas). observación durante una revolución completa de un planeta).

Representación artística del telescopio espacial CHEOPS. © ESA / ATG Medialab

Combinando estos nuevos datos con los de otros telescopios (TESS, Hubble y Spitzer), los astrónomos pudieron proponer una hipótesis sorprendente para explicar el exceso de flujo luminoso en el lado oriental del planeta: “Este brillo inesperado podría ser causado por «Reflexión fuerte, localizada y divergente». La isotropía, es decir, una reflexión que depende de la dirección, es lo que llamamos gloria», explica Olivier Demanjon, investigador del Instituto Español de Astrofísica y Ciencias en Portugal y autor principal de el estudio.

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Por primera vez fuera de nuestro sistema solar

Las glorias son un fenómeno común en la Tierra. También se han observado en Venus. El efecto, similar al arco iris, se produce cuando la luz se refleja en nubes de gotas perfectamente uniformes. En el caso de la Tierra, las gotas están hechas de agua, pero la naturaleza de estas gotas en WASP-76b sigue siendo un misterio. Podría tratarse de hierro, ya que se ha descubierto en la atmósfera extremadamente caliente del planeta. El descubrimiento de este fenómeno en WASP-76b es el primero de este tipo fuera de nuestro sistema solar.

Detectar fenómenos tan pequeños

A una distancia tan grande permitirá a los científicos

Para identificar a otros que son igual de importantes.

«La razón por la que tal gloria no se ha observado fuera de nuestro sistema solar es que el fenómeno requiere condiciones muy específicas. En primer lugar, las moléculas atmosféricas tendrían que ser casi perfectamente esféricas, completamente uniformes y lo suficientemente estables como para poder observarse durante un largo período. Habría que iluminarlas”. Las gotas las arroja directamente la estrella anfitriona del planeta y el observador, en este caso Cubes, debe estar en la posición correcta», explica Olivier Demangione.

Los resultados serán confirmados

Se necesitarán más datos para confirmar con certeza que este interesante exceso de luz en el extremo oriental de WASP-76b vale la pena. Esta confirmación atestiguaría la presencia de nubes formadas por gotas perfectamente esféricas que existen desde hace al menos tres años o se renuevan constantemente. Para que tales nubes persistan, la temperatura de la atmósfera también debe ser estable en el tiempo, lo que constituye una mirada fascinante y detallada a lo que podría suceder en WASP-76b.

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Detectar fenómenos tan pequeños a una distancia tan grande permitirá a los científicos e ingenieros identificar otros fenómenos no menos importantes. Por ejemplo, el reflejo de la luz de las estrellas en lagos y océanos líquidos es una condición necesaria para la habitación.

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