|
Обнаружили радугу на адской планете
|
|
|
|
Потенциальные признаки радужного "эффекта глори" были обнаружены на планете за пределами нашей Солнечной системы. Глори - это разноцветные концентрические кольца света, которые возникают только при особых условиях. Данные, полученные с помощью чувствительного спутника ЕКА Cheops для определения характеристик экзопланет, а также нескольких других миссий ЕКА и НАСА, позволяют предположить, что это деликатное явление исходит прямо на Землю из адской атмосферы сверхгорячего газового гиганта WASP-76b, находящегося на расстоянии 637 световых лет. Часто наблюдаемый на Земле, этот эффект был обнаружен только однажды на другой планете, Венере. Если это первое открытие за пределами Солнечной системы подтвердится, оно позволит больше узнать о природе этой загадочной экзопланеты и даст захватывающие уроки о том, как лучше понять странные, отдаленные миры. Данные, полученные от Cheops и его друзей, свидетельствуют о том, что между невыносимой жарой и светом освещенной солнцем поверхности экзопланеты WASP-76b и бесконечной ночью на ее темной стороне может быть первое внесолнечное "великолепие".
|
|
|
|
Эффект, похожий на радугу, возникает, когда свет отражается от облаков, состоящих из совершенно однородного, но пока неизвестного вещества. "Есть причина, по которой раньше за пределами нашей Солнечной системы не наблюдалось такого великолепия — для этого требуются очень специфические условия", - объясняет Оливье Деманжон, астроном Института астрофизики и космических наук Испании в Португалии и ведущий автор исследования. "Во-первых, вам нужны атмосферные частицы, которые были бы близки к идеальной сферической форме, абсолютно однородны и достаточно стабильны, чтобы их можно было наблюдать в течение длительного времени. Ближайшая к планете звезда должна светить прямо на нее, а наблюдатель — в данном случае Хеопс — должен быть правильно ориентирован". Если это открытие подтвердится, оно станет прекрасным инструментом для получения более подробных сведений о планете и звезде, которые ее образовали. "Важно помнить о невероятных масштабах того, что мы наблюдаем", - объясняет Мэтью Стэндинг, научный сотрудник ЕКА, изучающий экзопланеты.
|
|
|
"WASP-76b находится на расстоянии нескольких сотен световых лет от нас - это очень горячая газовая планета—гигант, где, вероятно, идут дожди из расплавленного железа. Несмотря на хаос, похоже, что мы обнаружили потенциальные признаки вспышки. Это невероятно слабый сигнал". Этот результат демонстрирует возможности миссии ЕКА Cheops по обнаружению тонких, невиданных ранее явлений в отдаленных мирах. WASP-76b - это сверхгорячая планета, подобная Юпитеру. Хотя она на 10% менее массивна, чем наша полосатая родственница, она почти вдвое больше ее по размеру. Экзопланета вращается вокруг своей звезды-хозяина в двенадцать раз ближе, чем выжженный Меркурий вращается вокруг нашего Солнца, и ее "раздувает" интенсивное излучение. С момента своего открытия в 2013 году WASP-76b подверглась пристальному изучению, и перед нами предстала странная картина. Одна сторона планеты всегда обращена к солнцу, температура на ней достигает 2400°C. Здесь элементы, которые на Земле образовали бы горные породы, плавятся и испаряются только для того, чтобы сконденсироваться на чуть более прохладной ночной стороне, создавая железные облака, из которых льется дождь из расплавленного железа.
|
|
|
|
Но ученые были озадачены очевидной асимметрией или неровностями в "конечностях" WASP-76b — ее самых удаленных областях, которые видны, когда она проходит перед своей звездой-хозяином. В этом показательном исследовании также были проанализированы данные различных миссий ЕКА и НАСА, включая TESS, Hubble и Spitzer, но только когда Cheops ЕКА и TESS НАСА начали работать вместе, начали появляться намеки на феномен glory. Cheops интенсивно наблюдал за WASP-76b, когда она проходила перед своей солнцеподобной звездой и вокруг нее. После 23 наблюдений в течение трех лет данные показали удивительное увеличение количества света, исходящего от восточного "терминатора" планеты — границы, где ночь встречается со днем. Это позволило ученым распутать и установить источник сигнала. "Это первый случай, когда было обнаружено такое резкое изменение яркости экзопланеты, ее "фазовой кривой"", - объясняет Оливье. "Это открытие позволяет нам выдвинуть гипотезу о том, что это неожиданное свечение может быть вызвано сильным, локализованным и анизотропным (зависящим от направления) отражением — эффектом блеска".
|
|
|
|
Хотя эффект блеска создает радужные узоры, это не одно и то же. Радуга образуется, когда солнечный свет проходит через одну среду с определенной плотностью в среду с другой плотностью, например, из воздуха в воду, что приводит к изгибу (преломлению) его траектории. Различные длины волн изгибаются на разную величину, заставляя белый свет расщепляться на различные цвета и создавая знакомую круглую дугу радуги. Блики, однако, образуются, когда свет проходит через узкое отверстие, например, между капельками воды в облаках или тумане. Опять же, путь света искривляется (в данном случае дифрагирует), чаще всего создавая концентрические цветные кольца, а интерференция световых волн создает узоры из светлых и темных колец. Подтверждение эффекта славы означало бы наличие облаков, состоящих из идеально сферических капель, которые существуют не менее трех лет или постоянно пополняются. Чтобы такие облака сохранялись, температура атмосферы также должна была оставаться стабильной с течением времени — это увлекательное и подробное представление о том, что могло происходить на WASP-76b. Важно отметить, что возможность обнаруживать такие мелкие чудеса на таком большом расстоянии научит ученых и инженеров обнаруживать другие труднодоступные, но важные явления.
|
|
|
|
Например, солнечный свет, отражающийся от жидких озер и океанов, — необходимое условие для обитаемости. "Необходимы дополнительные доказательства, чтобы окончательно заявить, что этот интригующий "дополнительный свет" - редкое явление", - объясняет Тереза Люфтингер, научный сотрудник проекта предстоящей миссии ЕКА "Ариэль". "Последующие наблюдения с помощью прибора NIRSPEC, установленного на космическом телескопе Джеймса Уэбба НАСА/ЕКА/CSA, могли бы выполнить эту работу. Или предстоящая миссия ЕКА Ariel может подтвердить ее присутствие. Мы могли бы даже найти более яркие цвета, исходящие от других экзопланет". Оливье заключает: "Я был причастен к первому обнаружению асимметричного света, исходящего от этой странной планеты, и с тех пор мне было очень интересно узнать причину. Чтобы добраться сюда, потребовалось некоторое время, и в некоторые моменты я спрашивал себя: "Почему ты настаиваешь на этом? Возможно, было бы лучше потратить свое время на что-то другое". Но когда эта функция появилась на основе данных, это было такое особенное чувство — особое удовлетворение, которое случается не каждый день".
|
|
|
|
Источник
|
