먼 세계에도 무지개가 존재하나요? 비, 허리케인, 북극광 등 지구에서 발생하는 많은 현상은 조건이 맞다면 태양계의 다른 행성에서도 발생합니다. 이제 우리는 태양계 외부에서 특히 이국적인 외계 행성이 무지개에 가까운 것을 표시할 수 있다는 증거를 얻었습니다.
빛이 구형 물방울 형태의 균일한 물질로 이루어진 구름에 닿을 때 발생하는 ‘영광’이라는 현상은 색상의 후광 형태로 하늘에 나타납니다. 이것이 외계 행성 WASP-76B 관측과 관련된 미스터리에 대한 설명일 수 있습니다. 녹은 철의 비에 노출된 뜨거운 가스 거대 행성인 이 행성은 서쪽 끝보다 동쪽 끝(낮과 밤을 구분하는 데 사용되는 선)에 더 많은 빛이 있는 것으로 관찰되었습니다. 왜 행성의 한쪽에 더 많은 빛이 있었습니까?
CHEOPS 우주 망원경을 사용하여 이를 발견한 후 이를 허블, 스피처 및 TESS의 이전 관측과 결합한 후 유럽 우주국과 스위스 베른 대학의 연구팀은 이제 추가 빛의 가장 가능성 있는 원인이 다음과 같다고 믿고 있습니다. 영광. .
빛을 보다
CHEOPS는 3년에 걸쳐 가시광선과 적외선 모두에서 WASP-76B를 23번 관찰했습니다. 여기에는 다음이 포함됩니다 위상 곡선대중교통 및 2차 일식. 위상 곡선은 행성의 전체 회전을 추적하고 행성의 위상 변화 또는 망원경을 향한 조명된 면 부분의 변화를 보여주는 연속 관측입니다. 행성이 별을 공전할 때 망원경은 이쪽에서 어느 정도 볼 수 있습니다. 위상 곡선은 행성이 회전함에 따라 행성과 별의 전반적인 밝기 변화를 결정할 수 있습니다.
2차 일식은 행성이 모항성 뒤로 지나갈 때 발생하며 이를 일식할 때 발생합니다. 이 일식 동안 보이는 빛은 나중에 숨김 전후의 전체 빛과 비교되어 행성에서 반사된 빛의 느낌을 줄 수 있습니다. WASP-76B와 같은 뜨거운 목성은 일반적으로 2차 일식을 통해 관찰됩니다.
행성이 별을 가리는 동안 위상 곡선 관측을 계속할 수 있습니다. WASP-76B의 위상 곡선을 관찰하는 동안 CHEOPS는 밤 쪽에서 황도 전 빛이 과도하게 나타나는 것을 확인했습니다. 이는 이전에 수행된 TESS 위상 곡선과 2차 일식 관측에서도 나타났습니다.
무지개의 끝?
WASP-76b의 장점 중 하나는 매우 뜨거운 목성이므로 적어도 낮에는 뜨겁고 차가운 목성의 대기를 가리는 구름과 안개가 없다는 것입니다. 이를 통해 대기 배출을 훨씬 쉽게 감지할 수 있습니다. 우리는 이미 낮이 끝나는 부분과 밤이 되는 부분 사이의 철분 함량의 비대칭성을 발견했습니다. 이전 연구, 행성을 특히 흥미롭게 만듭니다. 낮에 있는 상층 대기에는 밤에 비해 철분 기체가 많지 않았습니다. 이는 아마도 WASP-76b의 낮에 철비가 내리고 밤에는 철 구름이 응축되어 형성되기 때문일 것입니다.
허블의 관측에 따르면 행성 표면 근처의 공기가 차가워지기 시작하는 열 역전이 밤 쪽에서 발생하고 있는 것으로 나타났습니다. 이쪽이 냉각되면, 이전에 구름으로 응결되었다가 낮에 비가 내렸다가, 뜨거운 열기로 인해 증발한 철이 다시 응결하게 됩니다. 액체 철의 물방울은 구름을 형성할 수 있습니다.
이 구름은 모성별의 빛이 구름 속의 물방울에 반사되어 영광의 효과를 낼 수 있기 때문에 매우 중요합니다.
연구진은 최근 천문학 및 천체물리학 저널에 발표한 논문에서 “영광 효과로 관측을 설명하려면 행성 동반구에 구형 에어로졸 방울과 반사율이 높은 구형 구름이 필요하다”고 밝혔습니다.
외계의 영광은 이전에도 목격되었습니다. 구름 속에서도 형성되는 것으로 알려져 있습니다. 금성. WASP-76b와 마찬가지로 금성에서 더 많은 일식 전 빛이 관찰되었으므로 외계 행성의 영광이 매우 분명하지만 더 강력한 망원경을 사용한 향후 관측은 WASP-76의 현상이 기존 현상과 얼마나 유사한 지 결정하는 데 도움이 될 수 있습니다. 우리 행성에서. 금성. 만약 일치한다면, 이것은 외계 행성에서 관찰된 최초의 영광이 될 것입니다.
향후 연구에서 이것이 실제로 작동하는지 알아낼 수 있는 구체적인 방법을 찾으면 이러한 현상은 빛이 반사하는 요소나 분자의 유형에 따라 외계 행성의 대기 구성에 대해 더 많은 것을 알려줄 수 있습니다. 그들은 심지어 물의 존재를 포기할 수도 있는데, 이는 거주 가능성을 의미할 수 있습니다. WASP-76b의 영광이 확실하게 입증되지는 않았지만 그것은 어둠 속의 무지개일 뿐입니다.
천문학 및 천체 물리학, 2024. DOI: 10.1051/0004-6361/202348270
“경순은 통찰력 있고 사악한 사상가로, 다양한 음악 장르에 깊은 지식을 가지고 있습니다. 힙스터 문화와 자연스럽게 어우러지는 그의 스타일은 독특합니다. 그는 베이컨을 좋아하며, 인터넷 세계에서도 활발한 활동을 보여줍니다. 그의 내성적인 성격은 그의 글에서도 잘 드러납니다.”