Międzynarodowy zespół odkrył, że po dziennej stronie planety WASP-76 b wieją żelazne wiatry.
Astronomowie odkryli wiatry żelazne na Ziemi egzoplaneta WASP-76 b, ukazujący ekstremalne zjawiska atmosferyczne, takie jak deszcz żelaza i unikalny efekt „tęczy”. Dzięki wykorzystaniu zaawansowanych instrumentów, takich jak spektrograf ESPRESSO, odkrycia te przyczyniają się do zrozumienia klimatów egzoplanetarnych, dostarczając kluczowych danych do trójwymiarowego modelowania klimatu i poszerzając naszą wiedzę na temat dynamiki planet w ultragorących gazowych gigantach.
Międzynarodowy zespół astronomów, w skład którego wchodzą naukowcy z m.in
Ultragorąca egzoplaneta WASP-76 b była przedmiotem licznych badań od czasu jej odkrycia w 2013 roku, ujawniając liczne ekstremalne zjawiska atmosferyczne. Wcześniejsze badania przeprowadzone przez międzynarodowe zespoły, w tym te z UNIGE, wykazały deszcz żelaza po nocnej stronie, obecność baru w górnych warstwach atmosfery oraz istnienie „tęczy” na granicy między stroną dzienną i nocną.
Wnioski z obszernych obserwacji
„Prace nad WASP-76 b pokazują nam, jak ekstremalne warunki atmosferyczne mogą panować na ultragorących Jowiszach” – wyjaśnia David Ehrenreich, profesor nadzwyczajny na Wydziale Astronomii na Wydziale Naukowym UNIGE, członek NCCR PlanetS i współautor badania. „Dogłębna analiza tego typu planet dostarcza nam cennych informacji pozwalających lepiej zrozumieć klimat planetarny jako całość”.
Strumień atomów żelaza
W ramach nowego badania zespół astronomów skupił się na dziennej stronie WASP-76 b, która ma temperaturę 2400 stopni Celsjuszobserwując go w wysokiej rozdzielczości widmowej w świetle widzialnym. Głównym rezultatem było wykrycie strumienia atomów żelaza przemieszczającego się z niższych do górnych warstw atmosfery planety.
„Po raz pierwszy przeprowadzono tak szczegółowe obserwacje optyczne po dziennej stronie tej egzoplanety, dostarczając kluczowych danych na temat jej struktury atmosfery” – wyjaśnia Ana Rita Costa Silva, doktorantka w Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço ( IA), z wieloletnim pobytem w Katedrze Astronomii Wydziału Nauk UNIGE i pierwszym autorem badania. „Nasze obserwacje wskazują na obecność potężnych wiatrów żelaznych, prawdopodobnie napędzanych przez gorący punkt w atmosferze”.
Zaawansowane narzędzia do analizy egzoplanet
Ten przełom był możliwy dzięki zastosowaniu spektrografu ESPRESSO, znanego ze swojej precyzji i stabilności. Instrument zbudowany w dużej mierze przez UNIGE i zainstalowany ESO’S Bardzo duży teleskop (VLT) w Chile, wykorzystano do uzyskania widm planety w wysokiej rozdzielczości. Analizując to światło, zespół był w stanie zidentyfikować sygnatury chemiczne żelaza poruszającego się w atmosferze planety. Technika ta, znana jako spektroskopia emisyjna wysokiej rozdzielczości, jest szczególnie przydatna w badaniu atmosfer egzoplanet.
„Zdolność ESPRESSO do dokonywania tak precyzyjnych pomiarów jest kluczowa” – mówi Christophe Lovis, profesor nadzwyczajny na Wydziale Astronomii na Wydziale Naukowym UNIGE, członek NCCR PlanetS i współautor badania. „Ten poziom precyzji pozwala nam badać dynamiczne procesy zachodzące w atmosferach egzoplanet takich jak WASP-76 b z niespotykaną dotąd szczegółowością”.
Zrozumienie klimatów egzoplanetarnych
Kolejne odkrycia dokonane na WASP-76 b torują drogę do lepszego zrozumienia klimatów egzoplanetarnych, szczególnie w przypadku gazowych olbrzymów poddawanych ekstremalnemu napromieniowaniu ze strony gwiazdy macierzystej. Szczegółowe mapowanie wiatrów atmosferycznych i ich składu chemicznego pomaga astronomom opracować kompletny model ewolucji tych odległych światów.
Wykrywając wiatry żelazne na WASP-76 b, astronomowie dostarczają nowych, kluczowych informacji do budowy trójwymiarowych modeli klimatu tej egzoplanety, które pewnego dnia mogą pomóc im przewidzieć podobne zjawiska na innych odległych planetach.
Odniesienie: „ESPRESSO ujawnia przesunięte ku błękitowi linie emisyjne neutralnego żelaza po dziennej stronie WASP-76 b” autorstwa AR Costa Silva, ODS Demangeon, NC Santos, D. Ehrenreich, C. Lovis, H. Chakraborty, M. Lendl, F. Pepe, S. Cristiani, R. Rebolo, MR Zapatero-Osorio, V. Adibekyan, Y. Alibert, R. Allart, C. Allende Prieto, T. Azevedo Silva, F. Borsa, V. Bourrier, E. Cristo, P. Di Marcantonio, E. Esparza-Borges, P. Figueira, JI González Hernández, E. Herrero-Cisneros, G. Lo Curto, CJAP Martins, A. Mehner, NJ Nunes, E. Palle, S. Pelletier, JV Seidel, AM Silva , SG Sousa, A. Sozzetti, M. Steiner, A. Suárez Mascareño i S. Udry, 5 września 2024 r., Astronomia i astrofizyka.
DOI: 10.1051/0004-6361/202449935
