U sazviježđu Riba, vrući Jupiter leži 640 svjetlosnih godina od Zemlje.
Plinski gigant WASP-76b kruži oko zvijezde u vrtoglavoj orbiti od samo 1,8 dana, na temperaturama većim od 2.400 stepeni Celzijusa – dovoljno vrućih da gvožđe ispari.
Ali kada se dan pretvori u noć, temperatura pada dovoljno brzo da se para gvožđa ponovo kondenzuje u užarenu tečnost, koja zatim teče u unutrašnjost planete.
“Možemo reći da na ovoj planeti pada kiša u večernjim satima, kiša gvožđa”, rekao je astrofizičar David Ehrenreich sa Sveučilišta u Ženevi u Švicarskoj.
Planeta WASP-76b, koja je najavljena još 2016. godine, vrsta je planete poznata kao vrući Jupiter. Nešto je manja od mase Jupitera, ali je napuhanija i 'lepršava', otprilike 1,8 puta veća od Jupitera.
Nalazi se na 5 miliona kilometara od svoje zvijezde, koja je veća i vruća od našeg Sunca – 1,5 puta veća od mase Sunca, 1,8 puta jača, s temperaturom od oko 6055 stepeni (Sunce je 5504 Celzijusa).
Dakle, planeta nije samo izložena užarenom zračenju, hiljadama puta većem od zračenja Zemlje od Sunca, već je i povezana sa plimom i osekom. To je kada je jedna strana tijela u orbiti uvijek okrenuta prema objektu oko kojeg se okreće – za bliski primjer, Mjesec je plimno vezan za Zemlju.
U slučaju WASP-76b, to znači da je jedna strana u vječnom danu, a druga u vječnoj noći, sa značajnom temperaturnom razlikom između njih. Na dnevnoj strani 2400 stepeni Celzijusa, a na noćnoj oko 1500 stepeni Celzijusa.
To nije najtoplija egzoplaneta ikada otkrivena – ovu koronu nosi KELT-9b, toliko vruća egzoplaneta da doslovno isparava – ali je definitivno većih razmjera.
Simulacije sugeriraju da bi na planetama poput WASP-76b ekstremne temperaturne razlike između dvije strane trebale uzrokovati jak vjetar. Ovo i rotacija planete treba da potisnu paru gvožđa oko planete, a atomi na dnevnoj strani trebaju se rekombinovati u molekule na noćnoj strani.
Međutim, dokazi koji potkrepljuju ovo očekivanje – poput kemijskog gradijenta – nisu prikupljeni. Tako su Ehrenreich i njegov tim odlučili pogledati izbliza. Konkretno, željeli su proučiti terminatore – linije između noći i dana – kako bi vidjeli da li pokazuju asimetričnu hemiju. Ovo bi takođe podržalo teoriju o metalnoj kiši.
Upotrijebili su visoko raspršenu spektroskopiju za analizu svjetlosti oko ruba planete, tražeći potpise u spektru koji ukazuju da element blokira dio svjetlosti. I našli su ih. Na večernjem terminatoru – granici na kojoj se dan pretvara u noć – pronašli su snažan potpis željezne pare.
Na jutarnjem terminatoru – granici na kojoj se noć pretvara u dan – ovaj potpis je nedostajao. Ovo je prilično jak dokaz u prilog željeznoj kiši, jer je tečno željezo najstabilniji željezni kondenzat na visokoj temperaturi.
“Promatranja pokazuju da atmosfera na vrućem dnevnom dijelu WASP-76b sadrži puno para željeza”, kaže astrofizičarka Maria Rosa Zapatero Osorio iz španskog Centra za astrobiologiju.
Dio ovog gvožđa ubrizgava se u noćnu stranu rotacijom planete i atmosferskim vjetrovima. Tamo gvožđe dolazi u puno hladnije okruženje, kondenzira se i pada kiša. '
Tada, budući da je gvožđe ispalo iz gornjih slojeva atmosfere, ne pojavljuje se kao para na jutarnjem terminatoru.
Sada kada su promatranja tima dala rezultate, moglo bi biti moguće napraviti slična zapažanja drugih vrućih Jupitera, tražeći znakove metalne kiše. I, naravno, svi se nadaju visokoj tehnologiji svemirskog teleskopa James Webb da zaviri u atmosferu različitih egzoplaneta. Teleskop bi trebao početi s radom sljedeće godine.
Astronomi su već otkrili egzoplanete s oblacima korunda – gradivni blok rubina i safira – i druge koji imaju željezne oblake. Jedva čekamo da vidimo koje još vrijeme postoji u svemiru.
Studija je objavljena u časopisu Nature.
Izvori: Foto: ESO / M. Kornmesser
