В съзвездието Риби горещият Юпитер се намира на 640 светлинни години от Земята.
Газовият гигант WASP-76b обикаля около звездата си в шеметната орбита от само 1,8 дни и при температури над 2400 градуса по Целзий – достатъчно горещ, за да изпари желязото.
Но когато денят се превръща в нощ, температурата пада достатъчно бързо, за да се кондензира отново желязната пара в изгаряща течност, която след това се влива във вътрешността на планетата.
„Може да се каже, че на тази планета вали вечер, дъжд от желязо“, каза астрофизикът Дейвид Еренрайх от Женевския университет в Швейцария.
Планетата WASP-76b, която беше обявена през 2016 г., е тип планета, известна като горещ Юпитер. Това е малко по-малко от масата на Юпитер, но е по-подуто и „пухкаво“, около 1,8 пъти по-голямо от размера на Юпитер.
Намира се на 5 милиона километра от своята звезда, която е по-голяма и по-гореща от нашето Слънце – 1,5 пъти масата на Слънцето, 1,8 пъти по-гореща, с температура около 6055 градуса (Слънцето е 5504 по Целзий).
По този начин планетата е не само изложена на изгаряща радиация, хиляди пъти по-висока от радиацията на Земята от Слънцето, но също така е свързана с приливите и отливите. Това е, когато едната страна на орбиталното тяло е винаги обърната към обекта, около който се върти – за близък пример Луната е привързана прилично към Земята.
В случая с WASP-76b това означава, че едната страна е във вечния ден, а другата е във вечната нощ, със значителна температурна разлика между тях. През деня 2400 градуса по Целзий, а през нощта около 1500 градуса по Целзий.
Това не е най-горещата екзопланета, откривана някога – тази корона се носи от KELT-9b, екзопланета, толкова гореща, че буквално се изпарява – но определено е по-голяма по мащаб.
Симулациите предполагат, че на планети като WASP-76b екстремните температурни разлики между двете страни трябва да предизвикат силен вятър. Това и въртенето на планетата трябва да изтласкат желязната пара около планетата, а атомите от дневната страна да се рекомбинират в молекули от нощната страна.
Не са получени обаче доказателства в подкрепа на това очакване – като химичен градиент. Затова Еренрайх и екипът му решиха да разгледат отблизо. По-конкретно, те искаха да проучат терминатори – линиите между нощта и деня – за да видят дали показват асиметрична химия. Това също би подкрепило теорията за металния дъжд.
Те използваха силно разпръсната спектроскопия, за да анализират светлината около ръба на планетата, търсейки подписи в спектъра, показващи, че елементът блокира част от светлината. И те ги намериха. На вечерния терминатор – границата, където денят се превръща в нощ – намериха силен подпис на желязна пара.
На сутрешния терминатор – границата, където нощта се превръща в ден – този подпис липсваше. Това е доста силно доказателство в подкрепа на железния дъжд, тъй като течното желязо е най-стабилният високотемпературен железен кондензат.
„Наблюденията показват, че атмосферата от горещия ден на WASP-76b съдържа много железни пари“, казва астрофизикът Мария Роза Сапатеро Осорио от Центъра за астробиология в Испания.
Част от това желязо се инжектира в нощната страна от въртенето на планетата и атмосферните ветрове. Там желязото среща много по-хладна среда, кондензира и вали дъжд. '
Тогава, тъй като желязото е изпаднало от горните слоеве на атмосферата, то не се появява като пара на сутрешния терминатор.
Сега, когато наблюденията на екипа дадоха резултати, може да е възможно да се направят подобни наблюдения и на други горещи Юпитери, търсейки признаци на метален дъжд. И, разбира се, всеки има големи надежди за способността на високотехнологичния космически телескоп „Джеймс Уеб“ да надникне в атмосферата на различни екзопланети. Телескопът трябва да започне да работи през следващата година.
Астрономите вече са открили екзопланети с облаци от корунд – градивният елемент на рубини и сапфири – и други, които имат железни облаци. Нямаме търпение да видим какво друго време съществува във Вселената.
Изследването е публикувано в списание Nature.
Източници: Снимка: ESO / M. Корнмесер
