天文学家在WASP76b大气层中检测到彩虹般的荣耀

利用欧空局外行星特征卫星(CHEOPS)和其他几个欧空局和美国宇航局任务的数据，天文学家在超热木星 WASP-76b 的大气层中发现了类似彩虹的“荣耀效应”的迹象。当光从由完全均匀但迄今为止未知的物质组成的云反射时，就会发生这种效应。 “荣耀效应”在地球上很常见，但只在另一颗行星金星上发现过一次。如果得到证实，这第一个太阳系外的荣耀将更多地揭示这颗令人费解的系外行星的本质，并为如何更好地理解陌生而遥远的世界提供令人兴奋的教训。

WASP-76b是一颗超热木星，位于双鱼座，距离 640 光年。

这颗系外行星于 2016 年首次被发现，每 1.8 天绕 F 型恒星 WASP-76 运行一次。

WASP-76b 被潮汐锁定在其恒星上;绕其轴旋转所需的时间与绕母恒星旋转所需的时间一样长。

在白天，这颗行星从恒星接收的辐射比地球从太阳接收的辐射多数千倍。

它的白天温度升至2,400 摄氏度(4,352 华氏度)以上，高得足以使金属蒸发。但夜间温度要低得多 — 1,316 摄氏度(2,400 华氏度)。

在这里，在地球上形成岩石的元素熔化并蒸发，只会在稍微凉爽的夜晚凝结，形成铁云，滴下熔化的铁雨。

但天文学家对 WASP-76b 的“四肢”(当它经过主星前方时看到的最外层区域)明显的不对称或不稳定感到困惑。

“WASP-76b 因其恒星的强烈辐射而‘膨胀’，”日内瓦大学天文学家 Monika Lendl 博士说。

“所以，虽然它的质量比我们的表弟木星小 10%，但它的大小几乎是木星的两倍。”

“重要的是要记住，我们所目睹的规模令人难以置信，”欧空局天文学家马修·斯坦丁博士说。

“WASP-76b 距离我们几百光年——一颗炽热的气态巨行星，很可能会下着铁水雨。尽管混乱不堪，但我们似乎已经发现了辉煌的潜在迹象。这是一个极其微弱的信号。”

在这项研究中，作者分析了来自不同 ESA 和 NASA 任务的数据，包括 CHEOPS、TESS、哈勃和斯皮策。

当 WASP-76b 经过类太阳恒星前方和周围时，CHEOPS 对其进行了密切监测。经过三年 23 次观测，​​数据显示，来自地球东部“明暗界线”(黑夜与白天的边界)的光量出现了惊人的增加。

这使得天文学家能够解开并限制信号的来源。

“这是第一次在系外行星的亮度(即它的‘相位曲线’)中检测到如此剧烈的变化，”葡萄牙天体科学与空间研究所的天文学家奥利维尔·德曼吉恩博士说。

“这一发现使我们推测这种意想不到的发光可能是由强烈的、局部的和各向异性(方向相关)反射引起的——荣耀效应。”

华威大学天文学家托马斯·威尔逊博士说：“我们以前从未在太阳系外天体上看到过这些色彩缤纷的同心环。”

“因此，如果未来的研究证实了这第一个系外行星的辉煌，将使 WASP-76b 成为一个真正独特的天体，并为我们提供一个很好的工具来了解遥远系外行星的大气层以及它们的宜居性。”

荣耀效应的确认意味着存在由完美球形水滴组成的云，这些水滴已经持续了至少三年或正在不断补充。

为了让这样的云持续存在，大气温度也需要随着时间的推移保持稳定——这是对 WASP-76b 可能发生的情况的令人着迷且详细的了解。

重要的是，能够在如此遥远的距离探测到如此微小的奇迹将教会科学家和工程师如何探测其他难以看到但至关重要的现象。例如，阳光从液态湖泊和海洋反射——这是宜居性的一个要求。

“需要进一步的证据来最终证明这种令人着迷的‘额外的光’是一种罕见的荣耀，”欧洲航天局即将执行的 Ariel 任务的项目科学家 Theresa Lüftinger 博士说。

“NASA/ESA/CSA 詹姆斯·韦伯太空望远镜上的 NIRSPEC 仪器的后续观测可以完成这项工作。或者欧空局即将进行的阿里尔任务可以证明它的存在。我们甚至可以发现其他系外行星发出的更绚丽的色彩。”

关于这一发现的论文发表在《天文学与天体物理学》杂志上。