V souhvězdí Ryb leží horký Jupiter 640 světelných let od Země.
Plynný gigant WASP-76b obíhá kolem své hvězdy na závratné oběžné dráze pouhých 1,8 dne při teplotách přesahujících 2400 stupňů Celsia – dostatečně horkých na to, aby se železo odpařilo.
Ale když se den změní na noc, teplota klesne dostatečně rychle, aby se železná pára znovu zkondenzovala na spalující kapalinu, která pak proudí do nitra planety.
„Dalo by se říci, že na této planetě prší večer, železné deště,“ řekl astrofyzik David Ehrenreich ze švýcarské Ženevské univerzity.
Planeta WASP-76b, která byla oznámena v roce 2016, je typem planety známé jako horký Jupiter. Je o něco menší než hmotnost Jupitera, ale nafouklejší a „nadýchanější“, asi 1,8krát větší než Jupiter.
Nachází se 5 milionů kilometrů od své hvězdy, která je větší a teplejší než naše Slunce – 1,5násobek hmotnosti Slunce, 1,8krát teplejší, s teplotou asi 6055 stupňů (Slunce je 5504 stupňů Celsia).
Planeta tedy není vystavena pouze spalujícímu záření, tisíckrát vyššímu než záření Země ze Slunce, ale také přílivově vázané. To je, když jedna strana obíhajícího tělesa vždy směřuje k objektu, kolem kterého se točí – pro blízký příklad je Měsíc přílivově svázán se Zemí.
V případě WASP-76b to znamená, že jedna strana je ve věčném dni a druhá ve věčné noci se značným teplotním rozdílem mezi nimi. Na denní straně 2400 stupňů Celsia a na noční straně asi 1500 stupňů Celsia.
Není to nejteplejší exoplaneta, která byla kdy objevena – tuto koronu nosí KELT-9b, exoplaneta tak horká, že se doslova vypařuje – ale je rozhodně větší.
Simulace naznačují, že na planetách jako WASP-76b by extrémní teplotní rozdíly mezi oběma stranami měly způsobovat silný vítr. Toto a rotace planety by měla tlačit železnou páru kolem planety a atomy na denní straně by se měly rekombinovat do molekul na noční straně.
Důkazy na podporu tohoto očekávání – například chemický gradient – však nebyly získány. Ehrenreich a jeho tým se proto rozhodli podívat se blíže. Konkrétně chtěli studovat terminátory – hranice mezi nocí a dnem – aby zjistili, zda zobrazují asymetrickou chemii. To by také podpořilo teorii kovového deště.
Použili vysoce rozptýlenou spektroskopii k analýze světla kolem okraje planety a hledali podpisy ve spektru naznačující, že prvek blokuje část světla. A našli je. Na večerním terminátoru – hranici, kde se den mění v noc – našli silný podpis železných par.
Na ranním terminátoru – hranici, kde se noc mění na den – tento podpis chyběl. To je docela silný důkaz na podporu železného deště, protože tekuté železo je nejstabilnější vysokoteplotní kondenzát železa.
„Pozorování ukazují, že atmosféra na horkém dni WASP-76b obsahuje hodně železných par,“ říká astrofyzička Maria Rosa Zapatero Osorio z Centra pro astrobiologii ve Španělsku.
Část tohoto železa je vstřikována do noční strany rotací planety a atmosférickými větry. Tam se železo setkává s mnohem chladnějším prostředím, kondenzuje a padá déšť. “
Poté, co železo vypadlo z horní atmosféry, se na ranním terminátoru neobjevuje jako pára.
Nyní, když pozorování týmu přinesla výsledky, je možné provést podobná pozorování jiných horkých Jupiterů, kteří hledají známky kovového deště. A samozřejmě každý vkládá velké naděje do schopnosti technologického vesmírného dalekohledu Jamese Webba nahlédnout do atmosféry různých exoplanet. Dalekohled má začít pracovat příští rok.
Astronomové již objevili exoplanety s korundovými mraky – stavebním kamenem rubínů a safírů – a další, které mají železné mraky. Nemůžeme se dočkat, až uvidíme, jaké další počasí ve vesmíru existuje.
Studie byla publikována v časopise Nature.
Zdroje: Foto: ESO / M. Kornmesser
