Los astrónomos detectan una 'gloria' similar a un arco iris en la atmósfera de WASP-76b

Utilizando datos del satélite de caracterización de exoplanetas (CHEOPS) de la ESA y de varias otras misiones de la ESA y la NASA, los astrónomos han detectado signos de «Efecto de gloria» similar al arco iris en la atmósfera del ultracaliente Júpiter WASP-76b. Este efecto se produce cuando la luz es reflejada por nubes formadas por una sustancia perfectamente uniforme pero hasta ahora desconocida. Observado a menudo en la Tierra, el “efecto gloria” sólo se ha observado una vez en otro planeta, Venus. Si se confirma, esta primera gloria extrasolar revelará más sobre la naturaleza de este desconcertante exoplaneta, con emocionantes lecciones sobre cómo comprender mejor mundos extraños y distantes.

WASP-76b es un Júpiter ultracaliente ubicado a 640 años luz de distancia en la constelación de Piscis.

Descubierto por primera vez en 2016, este exoplaneta orbita la estrella de tipo F WASP-76 una vez cada 1,8 días.

WASP-76b está fijado por mareas a su estrella; se necesita tanto tiempo para girar alrededor de su eje como para rodear a la estrella madre.

En el lado diurno, el planeta recibe miles de veces más radiación de su estrella que la que la Tierra recibe del Sol.

Su temperatura diurna supera los 2.400 grados Celsius (4.352 grados Fahrenheit), lo suficientemente alta como para vaporizar metales. Pero la temperatura nocturna es mucho más baja: 1.316 grados Celsius (2.400 grados Fahrenheit).

Aquí, los elementos que formarían rocas en la Tierra se derriten y se evaporan, solo para condensarse en el lado nocturno ligeramente más frío, creando nubes de hierro que gotean con una lluvia de hierro fundido.

Pero los astrónomos han estado intrigados por una aparente asimetría, o rareza, en las «miembros» de WASP-76b: sus regiones más externas vistas cuando pasa frente a su estrella anfitriona.

«WASP-76b está 'hinchado' por la intensa radiación de su estrella», afirmó la Dra. Monika Lendl, astrónoma de la Universidad de Ginebra.

«Así que, aunque es un 10% menos masivo que nuestro primo Júpiter, es casi el doble de grande».

«Lo que es importante tener en cuenta es la increíble escala de lo que estamos presenciando», afirmó el Dr. Matthew Standing, astrónomo de la ESA.

“WASP-76b está a varios cientos de años luz de distancia: un planeta gigante gaseoso extremadamente caliente donde probablemente esté lloviendo hierro fundido. A pesar del caos, parece que hemos detectado posibles signos de gloria. Esta es una señal increíblemente débil.

En el estudio, los autores analizaron datos de diferentes misiones de la ESA y la NASA, incluidas CHEOPS, TESS, Hubble y Spitzer.

CHEOPS monitoreó intensamente WASP-76b mientras pasaba por delante y alrededor de su estrella similar al Sol. Después de 23 observaciones durante tres años, los datos mostraron un sorprendente aumento en la cantidad de luz procedente del «terminador» oriental del planeta, el límite entre la noche y el día.

Esto permitió a los astrónomos desentrañar y delimitar el origen de la señal.

«Esta es la primera vez que se detecta un cambio tan repentino en el brillo de un exoplaneta, su 'curva de fase'», dijo el Dr. Olivier Demangeon, astrónomo del Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço en Portugal.

«Este hallazgo nos lleva a plantear la hipótesis de que este brillo inesperado podría ser causado por una reflexión fuerte, localizada y anisotrópica (dependiente de la dirección): el efecto gloria».

«Nunca antes habíamos visto estos coloridos anillos concéntricos en un cuerpo extrasolar», dijo el Dr. Thomas Wilson, astrónomo de la Universidad de Warwick.

«Esta primera gloria exoplanetaria, si se confirma con estudios futuros, haría de WASP-76b un cuerpo verdaderamente único y nos brindaría una buena herramienta para comprender la atmósfera de exoplanetas distantes y su grado de habitabilidad».

La confirmación del efecto gloria supondría la presencia de nubes formadas por gotas perfectamente esféricas, que hayan durado al menos tres años o se repongan constantemente.

Para que tales nubes persistan, la temperatura de la atmósfera también tendría que ser estable en el tiempo: una visión fascinante y detallada de lo que podría estar sucediendo en WASP-76b.

Más importante aún, ser capaz de detectar maravillas tan pequeñas tan lejanas enseñará a los científicos e ingenieros cómo detectar otros fenómenos críticos, pero difíciles de ver. Por ejemplo, la luz del sol reflejada en lagos y océanos líquidos, una condición necesaria para la habitabilidad.

«Se necesitan más pruebas para afirmar de manera concluyente que esta intrigante 'luz extra' es una gloria poco común», afirmó la Dra. Theresa Lüftinger, científica del proyecto de la próxima misión Ariel de la ESA.

“Las observaciones de seguimiento realizadas por el instrumento NIRSPEC a bordo del Telescopio Espacial James Webb de NASA/ESA/CSA podrían ser la solución. O la próxima misión Ariel de la ESA podría demostrar su presencia. Incluso podríamos encontrar colores más gloriosamente reveladores en otros exoplanetas.

A papel sobre los resultados fue publicado en la revista Astronomía y astrofísica..

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SAO Picazón y otros. 2024. Asimetría en la atmósfera del ultracaliente Júpiter WASP-76b. AUTOMÓVIL CLUB BRITÁNICO 684, A27; doi: 10.1051/0004-6361/202348270