Glory, il raro fenomeno rilevato su WASP-76b

In un esopianeta chiamato WASP-76b, gli astronomi hanno trovato prove di un alone di luce scintillante e multicolore noto come glory. Questo fenomeno non è mai stato osservato prima al di fuori del Sistema Solare, e al suo interno, solo su due mondi: la Terra e Venere.

Che cos’è Glory?

Quando la luce solare incontra goccioline d’acqua o cristalli di ghiaccio nell’atmosfera, subisce rifrazione, riflessione e diffrazione. Questi processi fanno sì che la luce si pieghi e si disperda, creando i vibranti anelli di colore che compongono “The Glory“.

La dimensione delle gocce d’acqua o dei cristalli di ghiaccio gioca un ruolo cruciale nella formazione di “The Glory“. Perché questo fenomeno si verifichi, le goccioline devono avere una dimensione specifica, tipicamente compresa tra 10 e 30 micrometri di diametro. Quando le goccioline sono più piccole o più grandi di questo intervallo, il fenomeno non si materializza.

Quando la luce solare passa attraverso le goccioline o i cristalli, subisce la diffrazione, dando luogo a schemi di interferenza che formano gli anelli di Glory. I colori osservati negli anelli sono il risultato dell’interferenza costruttiva e distruttiva tra le onde luminose diffratte. L’anello più interno appare blu, seguito da una serie di anelli luminosi e scuri alternati che gradualmente passano al rosso sull’anello più esterno.

Un aspetto interessante è la presenza dell’ombra dell’osservatore al centro degli anelli. Quest’ombra, conosciuta come “Spettro di Brocken”, viene proiettata sulla nuvola, sulla nebbia o sul corpo dove si verifica il fenomeno. La dimensione e la chiarezza dello “Spettro di Brocken” dipendono da vari fattori come la distanza tra l’osservatore e la nuvola, l’angolo della luce solare e la dimensione delle goccioline o dei cristalli.

Perché gli anelli si formino è necessario uno specifico allineamento della luce solare, delle goccioline o dei cristalli e la posizione dell’osservatore. Inoltre, una visione chiara dell’ombra è essenziale per apprezzare appieno la bellezza del fenomeno.

L’ apparizione di glory su WASP-76b

L’ apparizione di glory su WASP-76b può rivelare qualcosa sulla misteriosa atmosfera di questo mondo sconosciuto.

“C’è una ragione per cui non è stata vista alcuna glory prima al di fuori del nostro Sistema Solare: richiede condizioni molto particolari“, ha spiegato l’astronomo Olivier Demangeon, dell’Istituto di Astrofisica e Scienze Spaziali in Portogallo.

WASP-76b è uno degli esopianeti preferiti dagli scienziati planetari. Orbita attorno a una stella giallo-bianca poco più grande del Sole nella costellazione dei Pesci, a circa 640 anni luce dalla Terra. La sua orbita attorno alla stella è incredibilmente stretta, girando in soli 1,8 giorni. Questa vicinanza significa che fa anche incredibilmente caldo, con temperature diurne che superano i 2.400 gradi Celsius (4.350 Fahrenheit) e sono abbastanza calde da vaporizzare il ferro.

E il ferro c’è. Ci sono letteralmente nuvole dell’elemento dell’atmosfera dell’esopianeta. WASP-76b ha il 90% della massa di Giove, ma circa il 185% delle sue dimensioni.

Mentre il pianeta passa davanti alla sua stella, gli astronomi possono scrutare la sua atmosfera. Finora, oltre al ferro, hanno identificato sodio, calcio, cromo, litio, idrogeno, vanadio, magnesio, azoto, manganese, potassio e bario.

È uno dei mondi più osservati della galassia.Gli astronomi hanno notato qualcosa di strano nella luminosità dell’esopianeta. Nei dati raccolti dall’ESA dell’Agenzia spaziale europea che caratterizzano ExOPlanet Satellite (Cheops), i ricercatori hanno notato un eccesso di luminosità nel terminatore orientale, la linea che segna il confine tra la notte e il giorno.

“Questa è la prima volta che viene rilevato un cambiamento così netto nella luminosità di un pianeta extrasolare“, ha aggiunto Olivier: “Questa scoperta ci porta a ipotizzare che questo bagliore inaspettato potrebbe essere causato da un riflesso forte, localizzato e anisotropo (direzionalmente dipendente): l’effetto glory”.

Il segnale è molto debole e sarà necessario ulteriore lavoro per confermare che una glory è davvero quella che è stata osservata su WASP-76b. Tuttavia, se lo fosse, questo rivelerebbe qualcosa di nuovo sulla composizione dell’atmosfera superiore dell’esopianeta.

Analizzando l’effetto attraverso 23 osservazioni in tre anni, è chiaro che le goccioline sferiche devono essere costantemente presenti nelle nuvole dell’esopianeta o reintegrate a una velocità costante. Questo, a sua volta, richiede condizioni di temperatura stabili a lungo termine nell’atmosfera di WASP-76b.

Conclusioni

Se il fenomeno si rivelasse davvero una glory, gli scienziati dovranno modellare l’atmosfera terrestre per capire quali condizioni supportano la sua presenza.

La scoperta potrebbe avere anche implicazioni di più vasta portata. Identificare positivamente una glory su WASP-76b darebbe agli scienziati un modello per cercare lo stesso fenomeno su altri esopianeti.

Essere in grado di restringere il campo dei cambiamenti nella luce potrebbe portare alla scoperta di altre caratteristiche, come la luce delle stelle che brilla su oceani e laghi liquidi, il modo in cui la luce solare brilla sugli oceani della Terra. Si stanno pianificando future osservazioni in modo da poterlo scoprire.