Ein Wissenschaftler, der für seine höllischen Bedingungen berühmt ist, wurde möglicherweise gerade dabei beobachtet, wie er eines der schönsten Phänomene beobachtete, die jemals in der Erdatmosphäre zu sehen waren.
Hoch oben am metallgefüllten Himmel einer Welt namens WASP-76b haben Astronomen Hinweise auf einen schimmernden, mehrfarbigen Lichthof gefunden, der als bekannt ist Ruhm. Dieses Spektakel wurde noch nie zuvor außerhalb des Sonnensystems und auch innerhalb desselben gesehen, außer auf zwei Welten: der Erde (natürlich) und … Venus.
Diese brillanten Farbdarstellungen bestehen aus einer Reihe konzentrischer Ringe um ein helles Zentrum und erfordern bestimmte Bedingungen für ihre Entstehung. Das Licht muss auf einen Nebel aus kugelförmigen Tröpfchen fallen, die alle ungefähr gleich groß sind.
Sein Erscheinen auf WASP-76b kann uns also etwas über die mysteriöse Atmosphäre dieser sehr seltsamen Welt verraten.
„Es gibt einen Grund, warum außerhalb unseres Sonnensystems noch nie ein Glanzlicht gesehen wurde, und das liegt daran, dass dafür sehr seltsame Bedingungen erforderlich sind“, sagt der Astronom Olivier Demangione vom Institut für Astrophysik und Weltraumwissenschaften in Portugal.
„Erstens brauchen wir atmosphärische Moleküle, die vollkommen kugelförmig, vollkommen gleichmäßig und stabil genug sind, um über einen langen Zeitraum beobachtet zu werden. Der Stern in der Nähe des Planeten muss direkt auf ihn scheinen, und zwar mit dem Beobachter – hier Chufu „In die richtige Richtung.“
WASP-76b ist ein Favorit von Planetenforschern. Er umkreist einen gelb-weißen Stern im Sternbild Fische, der etwas größer als die Sonne ist und etwa 640 Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Seine Umlaufbahn um den Stern ist unglaublich eng und er dreht sich in nur 1,8 Tagen. Aufgrund dieser Nähe ist es auch unglaublich heiß, mit Tagestemperaturen von über 2.400 °C (4.350 °F), heiß genug, um Eisen zu verdampfen.
Eisen ist vorhanden. In der aufgeblähten Atmosphäre des Exoplaneten gibt es bereits Wolken des Elements. WASP-76b hat eine Masse von 90 % der Masse des Jupiter, aber etwa 185 % seines Volumens.
Wenn ein Planet vor seinem Stern vorbeizieht, können Astronomen in seine Atmosphäre blicken. Bisher wurden neben Eisen auch Natrium, Kalzium, Chrom, Lithium, Wasserstoff, Vanadium, Magnesium, Stickstoff, Mangan, Kalium und Barium identifiziert.
Es ist eine der meistgesehenen Welten in der Galaxie. Bei all dieser Symmetrie bemerkten Astronomen etwas Seltsames an der Helligkeit des Exoplaneten. In Daten, die vom Exoplanetensatelliten Khufu der Europäischen Weltraumorganisation ESA gesammelt wurden, beobachteten Forscher einen Anstieg der Helligkeit in der Ostlinie, der Linie, die die Grenze zwischen Tag und Nacht markiert.
„Dies ist das erste Mal, dass eine so starke Änderung der Helligkeit eines Exoplaneten festgestellt wurde“, sagt Olivier. „Diese Entdeckung lässt uns vermuten, dass dieses unerwartete Leuchten durch eine starke, lokalisierte, anisotrope (richtungsabhängige) Reflexion – den Glory-Effekt – verursacht werden könnte.“
Das Signal ist sehr schwach und es wird noch mehr Arbeit nötig sein, um zu bestätigen, dass es sich bei WASP-76b wirklich um Ruhm handelt. Sollte dies jedoch der Fall sein, würde dies etwas Neues über die Zusammensetzung der oberen Atmosphäre des Exoplaneten enthüllen.
Die Analyse des Effekts aus 23 Beobachtungen über einen Zeitraum von drei Jahren zeigt, dass kugelförmige Aerosoltröpfchen ständig in den Wolken des Exoplaneten vorhanden sein müssen oder sich mit konstanter Geschwindigkeit regenerieren müssen. Dies wiederum erfordert langfristig stabile Temperaturverhältnisse in der Atmosphäre des Planeten WASP-76b.
Sollte sich dieses Phänomen als massiv erweisen, müssen Wissenschaftler die globale Atmosphäre modellieren, um die Bedingungen zu bestimmen, die ihre Existenz unterstützen.
Auch diese Entdeckung könnte weitreichende Auswirkungen haben. Die eindeutige Identifizierung von Glory auf WASP-76b würde Wissenschaftlern eine Blaupause für die Suche nach dem gleichen Phänomen auf anderen Exoplaneten geben. Die Fähigkeit, Lichtveränderungen einzugrenzen, könnte zur Entdeckung anderer Merkmale führen, beispielsweise von Sternenlicht, das wie Sonnenlicht von flüssigen Ozeanen und Seen scheint. Es leuchtet in den Ozeanen der Erde.
Zukünftige Beobachtungen sind in Planung, damit wir das herausfinden können.
Die Forschung wurde veröffentlicht in Astronomie und Astrophysik.
