Po prvýkrát boli na planéte mimo našej slnečnej sústavy zistené potenciálne známky svetelného efektu známeho ako gloriola. Gloriola pozostáva z farebných sústredných kruhov svetla vyskytujúcich sa iba za zvláštnych podmienok.

Údaje zo satelitu ESA Cheops, spolu s niekoľkými ďalšími misiami ESA a NASA naznačujú, že tento špecifický úkaz pozorujeme v pekelnej atmosfére extrémne horúceho plynového obra WASP-76b, vzdialeného 637 ly (svetelných rokov).

Jav, ktorý často pozorujeme v zemskej atmosfére, bol nájdený zatiaľ len na jedinej inej planéte, a to na Venuši. Ak sa jeho prítomnosť potvrdí, poodhalí viac o povahe tejto záhadnej exoplanéty a pomôže lepšie porozumieť zvláštnym vzdialeným svetom.

Údaje z Cheops a iných družíc naznačujú, že medzi dennou stranou exoplanéty WASP-76b zaliatou neznesiteľným teplom a svetlom a nekonečnou nocou jej odvrátenej strany môžme pozorovať prvú extrasolárnu gloriolu. Efekt podobný dúhe nastáva, keď sa svetlo odráža od oblakov tvorených dokonale jednotnou, no zatiaľ neznámou látkou.

„Existuje dôvod, prečo sme žiadnu gloriolu mimo našej slnečnej sústavy doteraz nepozorovali. Vyžaduje si to totiž veľmi zvláštne podmienky,“ vysvetľuje Olivier Demangeon, astronóm z Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (Inštitút astrofyziky a vesmírnych vied) v Portugalsku a hlavný autor vedeckej štúdie.

„Po prvé, potrebujete atmosférické častice, ktoré sú takmer dokonale sférické, rovnako veľké a dostatočne stabilné na to, aby ich bolo možné pozorovať dlhší čas. Blízka hviezda planéty musí svietiť priamo na ne, pričom pozorovateľ – tu Cheops – sa nachádza v tej správnej polohe.“

„Je dôležité mať na pamäti neuveriteľný rozsah toho, čoho sme svedkami,“ vysvetľuje Matthew Standing, výskumný pracovník ESA študujúci exoplanéty.

„WASP-76b vzdialená od nás niekoľko stoviek svetelných rokov je veľmi horúca obrovská plynná planéta, kde pravdepodobne prší roztavené železo. Napriek šumu v dátach sa zdá, že sme objavili možné známky glorioly. Je to neuveriteľne slabý signál."

Tento výsledok demonštruje veľký potenciál družice Cheops detegovať na vzdialených svetoch jemné, doteraz nevídané javy.

WASP-76b je extrémne horúca planéta podobná Jupiteru. Aj keď je o 10 % menej hmotná, je takmer dvakrát väčšia. Exoplanéta, ktorá obieha v tesnej blízkosti svojej materskej hviezdy (dvanásťkrát bližšie ako Merkúr okolo Slnka), je „nafúknutá“ intenzívnym žiarením.

WASP-76b bola objavená v roku 2013 a odvtedy sa intenzívne skúma. Postupne sme mohli vykresliť jej bizarný pekelný obraz. Jedna strana planéty je vždy obrátená k materskej hviezde a teploty tu dosahujú 2400 °C. Prvky, ktoré by na Zemi tvorili horniny sa topia a vyparujú, len aby na mierne chladnejšej nočnej strane kondenzovali a vytvárali železné oblaky, z ktorých padá roztavený železný dážď.

Vedcov však zmiatla zjavná asymetria na okraji disku planéty počas jej prechodu pred svojou materskou hviezdou.

V tejto štúdii boli analyzované aj údaje z rôznych misií ESA a NASA vrátane TESS, Hubble a Spitzer. Náznaky prítomnosti glorioly sa začali objavovať v čase, keď spolupracovali Cheops a TESS.

Cheops intenzívne monitoroval WASP-76b, počas prechodu popred aj okolo svojej hviezdy podobnej Slnku. Po 23 pozorovaniach počas troch rokov údaje ukázali prekvapivý nárast množstva svetla prichádzajúceho z východného terminátora planéty (hranice, kde sa noc stretáva s dňom). To umožnilo vedcom rozoznať a bližšie určiť pôvod signálu.

„Je to prvýkrát, čo bola na fázovej krivke jasnosti exoplanéty pozorovaná taká prudká zmena,“ vysvetľuje Olivier.

"Tento objav nás vedie k hypotéze, že neočakávaná žiara by mohla byť spôsobená silným, lokalizovaným a anizotropným (smerovo závislým) odrazom svetla - efektom glorioly."

Gloriola síce vytvára farby vyzerajúce podobne ako v dúhe, no tieto dva úkazy vznikajú odlišnými mechanizmami. Dúha vzniká, keď slnečné svetlo prechádza cez jedno médium s určitou hustotou do média s inou hustotou – napríklad zo vzduchu do vody – čo spôsobí, že sa jeho dráha ohne (lomí). Rôzne vlnové dĺžky svetla sa lámu v rôznych uhloch, čo spôsobuje, že sa biele svetlo rozdeľuje na rôzne farby a vytvára známy dúhový oblúk.

Gloriola však vzniká, keď svetlo prechádza medzi úzkym otvorom, napríklad medzi kvapkami vody v oblakoch alebo hmle. Dráha svetla je opäť ohnutá (v tomto prípade difraktovaná), najčastejšie vytvára sústredné farebné prstence, pričom interferencia medzi svetelnými vlnami vytvára vzory svetlých a tmavých prstencov.

Potvrdenie efektu glorioly by znamenalo prítomnosť neustále sa dopĺňajúcich oblakov tvorených dokonale guľovitými kvapôčkami, ktoré sa v atmosfére exoplanéty udržali prinajmenšom počas troch rokov. K vytvoreniu takýchto oblakov musí byť teplota atmosféry dlhodobo stabilná. Je to fascinujúci a podrobný pohľad na to, čo sa na WASP-76b môže diať.

Dôležitá pri tomto objave je schopnosť odhaliť aj nepatrné svetelné úkazy pri takto veľkých vzdialenostiach. Je to návod ako odhaliť ďalšie ťažko viditeľné, ale dôležité javy, ako napríklad slnečné svetlo odrážajúce sa od jazier a oceánov – požiadavka na obývateľnosť.

„Aby sme s určitosťou mohli povedať, že toto fascinujúce „extra svetlo“ je vzácna gloriola, je potrebný ďalší dôkaz,“ vysvetľuje Theresa Lüftinger, projektová vedkyňa pre nadchádzajúcu misiu ESA Ariel.

„Práve túto prácu by mohli urobiť budúce pozorovania prístrojom NIRSPEC na palube vesmírneho ďalekohľadu Jamesa Webba. Alebo by jej prítomnosť mohla dokázať nadchádzajúca misia ESA Ariel. Mohli by sme dokonca nájsť nádhernejšie odhaľujúce farby žiariace z iných exoplanét.“

Olivier uzatvára: „Podieľal som sa na prvej detekcii asymetrického svetla prichádzajúceho z tejto podivnej planéty – a odvtedy som bol veľmi zvedavý, aký je jeho pôvod. Trvalo nejaký čas, kým som sa v úvahách dostal až sem, s chvíľami, keď som sa sám seba pýtal – „Prečo sa tým stále zaoberáš? Možno by bolo lepšie využiť svoj čas na niečo iné. Ale keď z dát vyplynulo, že by sa mohlo jednať o tento jav, bol to taký zvláštny pocit – zvláštne zadosťučinenie, ktoré sa nestáva každý deň.“