...τόσο καυτός που τις νύχτες βρέχει...Σίδηρο !
Από την Michelle Starr
Στον αστερισμό των Ιχθύων, 640 έτη φωτός από τη Γη, βρίσκεται ένας πλανήτης αληθινή κόλαση.
Ο αέριος γίγαντας WASP-76b περιφέρεται γύρω από το μητρικό του αστέρι σε μια τροχιά η οποία διαρκεί μόλις 1,8 γήινες ημέρες και οι οποίες είναι ιδιαίτερα τρομακτικές, με θερμοκρασίες οι οποίες ξεπερνούν τους 2.400 βαθμούς Κελσίου - αρκετά καυτές ώστε να εξατμίσουν το Σίδηρο.
Αλλά εκεί όπου η μέρα μετατρέπεται σε νύχτα, η θερμοκρασία πέφτει αρκετά ώστε ατμοί σιδήρου συμπυκνώνονται και πάλι σε καυστικό υγρό το οποίο στη συνέχεια πέφτει με τη μορφή βροχής προς το εσωτερικό του πλανήτη, σύμφωνα με νέα μελέτη.
"Θα μπορούσαμε να πούμε ότι πρόκειται για ενα βροχερό πλανήτη το βράδυ, με τη μόνη διαφορά οτι βρέχει σίδηρο", δήλωσε ο αστροφυσικός David Ehrenreich του Πανεπιστημίου της Γενεύης στην Ελβετία.
Ο WASP-76b, του οποίου η ανακάλυψη ανακοινώθηκε το 2016, είναι ένας τύπος πλανήτη γνωστός ως Καυτός Δίας. Έχει μεν μέγεθος περίπου 1,8 φορές το μέγεθος του πλανήτη Δία, η μάζα του όμως είναι κάπως λιγότερη από τη μάζα του πλανήτη Δία, και επειδή είναι πιο φουσκωτός, πιο "αφράτος" θα λέγαμε, δείχνει πιο διογκωμένος από τον Δία
Εικονογράφηση σε μορφή κόμικς που δείχνει το απογευματινό σύνορο του WASP-76b. Εικόνα Frederik Peeters.
Επίσης απέχει μόνο περίπου 5 εκατομμύρια χιλιόμετρα από το μητρικό του αστέρι, το οποίο είναι μεγαλύτερο και θερμότερο από τον Ήλιο μας - 1,5 φορές τη μάζα του Ήλιου, 1,8 φορές το μέγεθος του, και με επιφανειακή θερμοκρασία περίπου 6329 Kelvin ή 6055,85 Celsius °C (ο Ήλιος έχει επιφανειακή θερμοκρασία 5778 Kelvin ή 5504.85 Celsius °C ).
Έτσι, ο εξωπλανήτης αυτός όχι μόνο υφίσταται χιλιάδες φορές μεγαλύτερη και πιο καυτή ακτινοβολία από την ακτινοβολία που δέχεται η Γη από τον Ήλιο, είναι επίσης και σε σύγχρονη περιστροφή (ή παλιρροϊκό κλείδωμα tidal locking) με το μητρικό του άστρο. Αυτό συμβαίνει όταν μια πλευρά ενός αντικειμένου που βρίσκεται σε τροχιά βλέπει πάντα το αντικείμενο γύρω από το οποίο περιφέρεται - παράδειγμα, η Σελήνη η οποία είναι σε σύγχρονη περιστροφή με τη Γη, με αποτέλεσμα να βλέπουμε πάντα την ίδια πλευρά της.
Στην περίπτωση του εξωπλανήτη WASP-76b, αυτό σημαίνει ότι μία πλευρά είναι σε διαρκή ημέρα ενώ η άλλη σε διαρκή νύχτα, με σημαντική διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των δύο πλευρών. Στην ημερήσια πλευρά αναπτύσσονται θερμοκρασίες οι οποίες φθάνουν περίπου τους 2.400 βαθμούς Κελσίου, ενώ τη νύχτα η θερμοκρασία πέφτει γύρω στους 1.500 βαθμούς Κελσίου.
Ο WASP-76b δεν είναι ο πιο καυτός εξωπλανήτης που ανακαλύφθηκε ποτέ - τα σκήπτρα κρατάει ο εξωπλανήτης KELT-9b, ο οποίος είναι τόσο καυτός που κυριολεκτικά εξατμίζεται - αλλά βρίσκεται σίγουρα περισσότερο κοντά στο ακραίο τέλος της κλίμακας.
Η μοντελοποίηση που έγινε προτείνει ότι, σε πλανήτες όπως ο WASP-76b, η ακραία διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των δύο πλευρών θα πρέπει να παράγει ισχυρούς ανέμους. Το στοιχείο αυτό, καθώς και η περιστροφή του πλανήτη, θα πρέπει να ωθούν ατμούς σιδήρου γύρω από τον πλανήτη, ενώ τα Άτομα στην ημερήσια πλευρά του θα πρέπει να ανασυνδυάζονται σε Μόρια στη νυχτερινή του πλευρά.
Εντούτοις, δεν έχουν προκύψει αποδεικτικά στοιχεία που να υποστηρίζουν την προσδοκία αυτή - για παράδειγμα μια χημική κατώτερη διαβάθμιση (chemical gradient). Έτσι, ο Ehrenreich και η ομάδα του αποφάσισαν να ρίξουν μια πιο προσεκτική ματιά. Συγκεκριμένα, ήθελαν να μελετήσουν τις διαχωρίζουσες ζώνες (terminators) - τις γραμμές ορίων μεταξύ νύχτας και ημέρας - για να δουν αν αυτές παρουσίαζαν ασύμμετρη χημεία. Κάτι τέτοιο θα υποστήριζε τη θεωρία της βροχής από μέταλλο.
Χρησιμοποίησαν φασματοσκοπία υψηλής διασποράς (high-dispersion spectroscopy) για να αναλύσουν το φως γύρω από την άκρη του πλανήτη, αναζητώντας υπογραφές στο φάσμα το οποίο θα καταδείκνυε ότι ένα στοιχείο εμποδίζει κάποιο από το καταφθάνον φως. Και το βρήκαν. Στη διαχωρίζουσα ζώνη της νυχτερινής πλευράς - όπου η μέρα μετατρέπεται σε νύχτα - βρήκαν μια ισχυρή υπογραφή ατμών σιδήρου.
Στη διαχωρίζουσα ζώνη της ημερήσιας πλευράς - όπου η νύχτα μετατρέπεται σε ημέρα - αυτή η υπογραφή απουσιάζει. Αυτό είναι ένα πολύ ισχυρό στοιχείο για την υποστήριξη της "σιδερένιας βροχής", καθώς ο υγρός σίδηρος είναι το πιο σταθερό συμπύκνωμα σιδήρου (iron-bearing) υψηλής θερμοκρασίας.
"Οι παρατηρήσεις δείχνουν ότι οι ατμοί σιδήρου είναι άφθονοι στην ατμόσφαιρα της καυτής ημερήσιας πλευράς του WASP-76b", δήλωσε η αστροφυσικός María Rosa Zapatero Osorio του Κέντρου Αστροβιολογίας στην Ισπανία.
"Ένα κλάσμα αυτού του σιδήρου εισάγεται στη νυχτερινή πλευρά λόγω της περιστροφής του πλανήτη και των ατμοσφαιρικών ανέμων, όπου ο σίδηρος συναντά πολύ πιο ψυχρά περιβάλλοντα, συμπυκνώνεται και πέφτει με την μορφή βροχής."
Στη συνέχεια, επειδή το σίδερο έχει πέσει όλο με τη μορφή βροχής από την ανώτερη ατμόσφαιρα, δεν επανεμφανίζεται ως ατμός στην πρωινή διαχωρίζουσα ζώνη - το όριο από τη νύχτα στην ημέρα.
Τώρα που οι παρατηρήσεις της ομάδας έδωσαν ένα αποτέλεσμα, μπορεί να είναι δυνατό να έχουμε παρόμοιες παρατηρήσεις και από άλλους καυτούς Δίες, αναζητώντας για σημάδια μεταλλικής βροχής. Και, φυσικά, όλοι εναποθέτουν τις ελπίδες τους στην ικανότητα του υψηλής τεχνολογίας Διαστημικού Τηλεσκοπίου James Webb, αναμένοντας να εξερευνήσει τις ατμόσφαιρες διαφόρων εξωπλανητών. Θα εκτοξευτεί το επόμενο έτος.
Οι αστρονόμοι έχουν ήδη εντοπίσει εξωπλανήτες με σύννεφα από Κορούνδιο - το δομικό στοιχείο των ρουμπινιών και των ζαφειριών - και έναν άλλον ο οποίος έχει σύννεφα σιδήρου. Ανυπομονούμε να δούμε ποιόν άλλο αλλόκοτο καιρό θα συναντήσουμε στο Σύμπαν...
Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο ιστότοπο Nature.
Πηγή: sciencealert.com
