Her ihtişam, gezegenin atmosferinin bileşimine ve onu aydınlatan yıldızdan gelen ışığın renklerine bağlı olarak benzersizdir. WASP-76 (WASP-76b’nin “güneşi”), Güneşimiz gibi sarı ve beyaz bir ana dizi yıldızıdır, ancak farklı yıldızlar, farklı renk ve desenlerle ihtişamlar yaratır. Kredi: ESA, ESA sözleşmesi kapsamında ATG tarafından gerçekleştirilen çalışma. CC BY-SA 3.0 IGO
İlk kez, Güneş Sistemimizin dışındaki bir gezegende gökkuşağı benzeri ‘ihtişam etkisinin’ potansiyel işaretleri tespit edildi. Zafer, yalnızca özel koşullar altında ortaya çıkan renkli, eşmerkezli ışık halkalarıdır.
ESA’nın hassas Karakterizasyon ExOplanet Uydusu Cheops’tan ve diğer bazı ESA ve uydulardan elde edilen veriler NASA misyonlar, bu hassas olgunun, 637 ışıkyılı uzaklıktaki aşırı sıcak gaz devi WASP-76b’nin cehennem atmosferinden doğrudan Dünya’ya ışınlandığını öne sürüyor.
Dünya’da sıklıkla görülen etki başka bir gezegende yalnızca bir kez görüldü. Venüs. Doğrulanırsa, bu ilk güneş dışı görkem, bu kafa karıştırıcı şeyin doğası hakkında daha fazlasını ortaya çıkaracak dış gezegenGarip, uzak dünyaların nasıl daha iyi anlaşılabileceğine dair heyecan verici derslerle.
Cehennem Uzak Dünyasındaki İlk ‘Glory’?
Cheops ve arkadaşlarından elde edilen veriler, ötegezegen WASP-76b’nin güneşli yüzünün dayanılmaz ısısı ve ışığı ile karanlık tarafının sonsuz gecesi arasında, güneş dışı ilk “ihtişam” olabileceğini öne sürüyor. Gökkuşağına benzer etki, ışığın tamamen tekdüze fakat şimdiye kadar bilinmeyen bir maddeden oluşan bulutlardan yansımasıyla ortaya çıkıyor.
Portekiz’deki Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço’dan (Astrofizik ve Uzay Bilimleri Enstitüsü) gökbilimci ve başyazar Olivier Demangeon, “Güneş Sistemimiz dışında daha önce hiçbir ihtişamın görülmemesinin bir nedeni var; çok özel koşullar gerektiriyor” diye açıklıyor. çalışma.
“İlk olarak, mükemmele yakın küresel, tamamen tek biçimli ve uzun süre gözlemlenebilecek kadar kararlı atmosferik parçacıklara ihtiyacınız var. Gezegenin yakınındaki yıldızın, gözlemcinin (burada Cheops) doğru yönelimde olmasıyla doğrudan ona parlaması gerekiyor.”
24 Temmuz 2011’de Venüs’te görülen bir ‘ihtişamın’ sahte renkli bileşimi. Görüntü, Venüs İzleme Kamerasından morötesi, görünür ve yakın kızılötesi dalga boylarında alınan üç görüntüden oluşuyor. Görüntüler 10 saniye arayla çekilmiştir ve uzay aracının hareketi nedeniyle mükemmel bir şekilde örtüşmemektedir. Görkem, 6000 km uzaklıktaki uzay aracından görüldüğü gibi 1200 km çapındadır. Kredi bilgileri: ESA/MPS/DLR/IDA
Doğrulanırsa, bu ilk ötegezegen görkemi, onu oluşturan gezegen ve yıldız hakkında daha fazla bilgi edinmek için güzel bir araç sağlayacak.
ESA Araştırma Görevlisi dış gezegenleri inceleyen Matthew Standing, “Akılda tutulması gereken önemli şey, tanık olduğumuz şeyin inanılmaz ölçeğidir” diye açıklıyor.
“WASP-76b birkaç yüz ışıkyılı uzakta; muhtemelen erimiş demir yağmuru yağdıran, yoğun sıcak gaz devi bir gezegen. Kaosa rağmen, bir zaferin potansiyel işaretlerini tespit etmiş gibiyiz. Bu inanılmaz derecede zayıf bir sinyal.”
Bu sonuç, ESA’nın Cheops misyonunun uzak dünyalardaki incelikli, daha önce görülmemiş olayları tespit etme gücünü gösteriyor.
Bu resimde ötegezegen WASP-76b’nin gece yandan görünümü gösterilmektedir. Ultra sıcak dev ötegezegenin, sıcaklıkların metalleri buharlaştıracak kadar yüksek olan 2400 santigrat derecenin üzerine çıktığı bir gündüz tarafı var. Güçlü rüzgarlar demir buharını gecenin daha serin olan tarafına taşır ve orada yoğunlaşarak demir damlacıklarına dönüşür. Görüntünün solunda ötegezegenin gündüzden geceye geçiş yaptığı akşam sınırını görüyoruz. Kredi bilgileri: ESO/M. Kornmesser
Eğri Uzuvlara Sahip Cehennem Gibi Bir Gezegen
WASP-76b son derece sıcaktır Jüpiter-gezegen benzeri. Çizgili kuzenimize göre %10 daha az kütleli olmasına rağmen büyüklüğü neredeyse iki katıdır. Ev sahibi yıldızının yörüngesinde, kavrulmuş Merkür’ün Güneşimizin yörüngesinden on iki kat daha yakın olan ötegezegen, yoğun radyasyonla ‘şişiyor’.
WASP-76b, 2013’teki keşfinden bu yana yoğun bir incelemeye tabi tutuldu ve ortaya tuhaf derecede cehennem gibi bir tablo çıktı. Gezegenin bir tarafı daima Güneş’e dönük olduğundan sıcaklık 2400 dereceye ulaşıyor santigrat. Burada, Dünya’da kaya oluşturabilecek elementler eriyip buharlaşıyor, ancak biraz daha soğuk olan gece tarafında yoğunlaşarak erimiş demir yağmuru damlatan demir bulutları oluşturuyor.
Ancak bilim insanları, WASP-76b’nin ‘uzuvlarında’ (ev sahibi yıldızın önünden geçerken görülen en dış bölgeleri) belirgin bir asimetri veya çarpıklık karşısında şaşkınlığa uğradı.
Farklı ESA ve NASA görevlerinden elde edilen veriler TESS, Hubble’ın Ve Spitzerbu açıklayıcı çalışmada da analiz edildi, ancak ESA’nın Cheops’u ve NASA’nın TESS Birlikte çalıştıkça zafer olgusunun ipuçları ortaya çıkmaya başladı.
Sanatçının Dünya üzerindeki yörüngedeki CHEOPS izlenimi. Bu görüntüde uydunun teleskop kapağı kapalıdır. Kredi bilgileri: ESA / ATG medialab
Cheops, Güneş benzeri yıldızının önünden ve çevresinden geçen WASP-76b’yi yoğun bir şekilde izledi. Üç yıl boyunca yapılan 23 gözlemin ardından veriler, gezegenin doğu ‘sonlandırıcısından’ (gecenin gündüzle buluştuğu sınır) gelen ışık miktarında şaşırtıcı bir artış olduğunu gösterdi. Bu, bilim adamlarının sinyalin kökenini çözmesine ve kısıtlamasına olanak sağladı.
“İlk kez bir ötegezegenin parlaklığında bu kadar keskin bir değişiklik tespit edildi.faz eğrisi‘, diye açıklıyor Olivier.
“Bu keşif bizi, bu beklenmedik parıltının güçlü, lokalize ve anizotropik (yönsel olarak bağımlı) bir yansımadan, yani zafer etkisinden kaynaklanabileceğini varsaymaya yönlendiriyor.”
WASP-76b’nin Yansıyan Zaferinin Tadını Çıkarmak
Görkem efekti gökkuşağına benzer desenler yaratsa da ikisi aynı değildir. Gökkuşağı, güneş ışığının belirli yoğunluktaki bir ortamdan farklı yoğunluktaki bir ortama (örneğin havadan suya) geçmesiyle oluşur ve bu da yolunun bükülmesine (kırılmasına) neden olur. Farklı dalga boyları farklı miktarlarda bükülerek beyaz ışığın çeşitli renklere bölünmesine ve gökkuşağının tanıdık yuvarlak yayının oluşmasına neden olur.
Venüs (solda) ve Dünya’da (sağda) görkemli olayların, herhangi bir pus veya arka plan bulut parlaklığı etkisi dikkate alınmadan simüle edilmiş görüntüleri. Güneş ışığı bulut damlacıkları (Dünya örneğinde su parçacıkları ve Venüs’te sülfürik asit parçacıkları) üzerinde parladığında zaferler ortaya çıkar. Görkemin Venüs’teki ve Dünya’daki görünümü arasındaki temel fark, bileşimden değil, parçacık boyutundan kaynaklanmaktadır. Dünya üzerindeki bulut damlacıklarının çapı genellikle milimetrenin 10 ila 40 binde biri arasındadır, ancak Venüs’te bulut tepelerinde bulunan damlacıklar çok daha küçüktür, tipik olarak çapları milimetrenin binde 2’sinden fazla değildir. Bu nedenle renkli saçaklar Dünya’da göründüğünden daha uzaktadır. Kredi bilgileri: C. Wilson/P. Laven
Ancak zafer, ışık geçtiğinde oluşur arasında örneğin bulutlardaki veya sisteki su damlacıkları arasındaki dar açıklık. Yine, ışığın yolu bükülür (bu durumda kırılır), çoğunlukla eşmerkezli renk halkaları oluşturur, ışık dalgaları arasındaki girişim parlak ve koyu halkalardan oluşan desenler oluşturur.
İlk Uzağa Yayılan Zafer Ne Anlama Gelir?
Görkem etkisinin doğrulanması, mükemmel küresel damlacıklardan oluşan, en az üç yıl süren veya sürekli yenilenen bulutların varlığı anlamına gelecektir. Bu tür bulutların varlığını sürdürmesi için atmosfer sıcaklığının da zaman içinde sabit kalması gerekir; bu, WASP-76b’de neler olabileceğine dair büyüleyici ve ayrıntılı bir bakış açısıdır.
Daha da önemlisi, bu kadar küçük harikaları bu kadar uzakta tespit edebilmek, bilim insanlarına ve mühendislere görülmesi zor ama kritik olan diğer olayları nasıl tespit edeceklerini öğretecek. Örneğin, sıvı haldeki göllerden ve okyanuslardan yansıyan güneş ışığı, yaşanabilirliğin bir gereğidir.
Ufuktaki Görkemli Kanıt
ESA’nın yaklaşmakta olan projesinin Proje Bilimcisi Theresa Lüftinger şöyle açıklıyor: “Bu ilgi çekici ‘ekstra ışığın’ nadir görülen bir zafer olduğunu kesin olarak söylemek için daha fazla kanıta ihtiyaç var.” Ariel misyon.
“NASA/ESA/CSA James Webb Uzay Teleskobu üzerindeki NIRSPEC cihazından yapılacak takip gözlemleri tam da bu işi yapabilir. Veya ESA’nın yaklaşmakta olan Ariel misyonu varlığını kanıtlayabilir. Hatta diğer ötegezegenlerden parlayan, daha görkemli renkleri bile bulabiliriz.”
Olivier sözlerini şöyle bitiriyor: “Bu garip gezegenden gelen asimetrik ışığın ilk tespitinde ben de yer aldım ve o zamandan beri sebebini çok merak ediyorum. Buraya gelmem biraz zaman aldı ve kendime ‘Neden bunda ısrar ediyorsun?’ diye sorduğum anlar oldu. Zamanını ayırıp başka bir şey yapmak daha iyi olabilir.’ Ancak verilerden bu özelliğin ortaya çıkması çok özel bir duyguydu; her gün yaşanmayan özel bir tatmin.”
Bu keşif hakkında daha fazla bilgi için, bkz. Ötegezegende Erimiş Demir Yağdıran “Gökkuşağı” Tespit Edildi.
Referans: ODS Demangeon, PE Cubillos, V. Singh, TG Wilson, L. Carone, A. Bekkelien, A. Deline, D. Ehrenreich, PFL Maxted tarafından yazılan “Ultra sıcak Jüpiter WASP-76 b’nin atmosferindeki asimetri” , B.-Ö. Demory, T. Zingales, M. Lendl, A. Bonfanti, SG Sousa, A. Brandeker, Y. Alibert, R. Alonso, J. Asquier, T. Bárczy, D. Barrado Navascues, SCC Barros, W. Baumjohann, M . Beck, T. Beck, W. Benz, N. Billot, F. Biondi, L. Borsato, Ch. Broeg, M. Buder, A. Collier Cameron, Sz. Csizmadia, MB Davies, M. Deleuil, L. Delrez, A. Erikson, A. Fortier, L. Fossati, M. Fridlund, D. Gandolfi, M. Gillon, M. Güdel, MN Günther, A. Heitzmann, Ch. Helling, S. Hoyer, KG Isaak, LL Kiss, KWF Lam, J. Laskar, A. Lecavelier des Etangs, D. Magrin, M. Mecina, Ch. Mordasini, V. Nascimbeni, G. Olofsson, R. Ottensamer, I. Pagano, E. Pallé, G. Peter, G. Piotto, D. Pollacco, D. Queloz, R. Ragazzoni, N. Rando, H. Rauer, I. Ribas, M. Rieder, S. Salmon, NC Santos, G. Scandariato, D. Ségransan, AE Simon, AMS Smith, M. Stalport, Gy. M. Szabó, N. Thomas, S. Udry, V. Van Grootel, J. Venturini, E. Villaver ve NA Walton, 5 Nisan 2024, Astronomi ve Astrofizik.
DOI: 10.1051/0004-6361/202348270