天文学家首次在般的遥远世界上发现潜在的荣耀效应

在太阳系外的一颗行星上发现了类似彩虹“荣耀效应”的潜在迹象。荣耀是仅在特殊条件下才会出现的彩色同心光环。

来自ESA敏感的系外行星特征卫星Cheops以及其他几个ESA和NASA任务的数据表明，这种微妙的现象是从637光年外的超热气态巨行星WASP-76b的般的大气中直接射向地球的。

这种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。

来自Cheops及其朋友的数据表明，系外行星WASP-76b阳光照射的表面难以忍受的高温和光线，以及其黑暗面的无尽黑夜，可能是太阳系外的第一个“辉煌”。这种效果类似于彩虹，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。

葡萄牙天体物理与空间科学研究所的天文学家奥利维耶·德曼吉恩(OlivierDemangeon)解释说：“我们的太阳系之外从未见过光辉，这是有原因的——它需要非常特殊的条件。”研究。

“首先，你需要接近完美球形的大气粒子，完全均匀且稳定，足以长时间观察到。这颗行星附近的恒星需要直接照射它，而观察者——这里是基奥普斯——就在它的附近。正确的方向。”

如果得到证实，这第一个系外行星的辉煌将为更多地了解形成它的行星和恒星提供一个美丽的工具。

“重要的是要记住，我们所目睹的规模令人难以置信，”欧洲航天局研究系外行星的研究员马修·斯坦丁解释道。

“WASP-76b距离我们几百光年——一颗炽热的气态巨行星，那里可能会下着铁水雨。尽管很混乱，但看起来我们已经发现了潜在的荣耀迹象。这是一个令人难以置信的微弱信号。”

这一结果证明了欧空局Cheops任务在探测遥远世界上微妙的、前所未见的现象方面的力量。

金星(左)和地球(右)上的光辉现象的模拟视图，不考虑雾霾或背景云亮度的任何影响。图片来源：C.Wilson/P.拉文，欧洲航天局

四肢不平衡的星球

WASP-76b是一颗超热的类木行星。虽然它的重量比我们的条纹表兄弟小10%，但它的大小几乎是它的两倍。这颗系外行星紧紧围绕其主恒星运行，距离比被烧焦的水星绕太阳运行的距离近十二倍，这颗系外行星因强烈的辐射而“膨胀”。

自2013年发现以来，WASP-76b一直受到密切关注，一幅离奇的般的景象已经浮出水面。地球的一侧始终面向太阳，温度可达2,400°C。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。

但科学家们对WASP-76b的“四肢”(当它经过主恒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。

这项揭示性研究还分析了欧空局和美国宇航局不同任务的数据，包括TESS、哈勃和斯皮策，但直到欧空局的基奥普斯和美国宇航局的TESS一起工作时，荣耀现象的迹象才开始出现。

当WASP-76b经过其类似太阳的恒星前方和周围时，Cheops对其进行了密切监视。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)的光量惊人地增加。这使得科学家能够解开并限制信号的来源。

奥利维尔解释说：“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。”

“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，即荣耀效应。”

2011年7月24日在金星上看到的“荣耀”的伪彩色合成图。该图像由来自金星监测相机的紫外、可见和近红外波长的三幅图像组成。这些图像是相隔10秒拍摄的，并且由于航天器的运动，图像并不完全重叠。从距离6000公里的飞船上看，光辉直径为1200公里。图片来源：ESA/MPS/DLR/IDA

沐浴在WASP-76b的光辉之中

虽然荣耀效果会产生彩虹般的图案，但两者并不相同。当阳光穿过一种具有一定密度的介质到达另一种具有不同密度的介质时(例如从空气到水)，导致其路径弯曲(折射)，就会形成彩虹。不同的波长被弯曲不同的量，导致白光分裂成各种颜色，并形成熟悉的彩虹圆弧。

然而，当光线穿过狭窄的开口之间(例如云或雾中的水滴之间)时，就会形成光彩。同样，光的路径是弯曲的(在这种情况下是衍射)，最常见的是产生同心的颜色环，光波之间的干涉产生亮环和暗环的图案。

第一个遥远的荣耀意味着什么

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。

光荣的证明即将到来

欧空局即将执行的Ariel任务的项目科学家特蕾莎·鲁夫廷格(TheresaLüftinger)解释说：“需要进一步的证据来最终证明这种令人着迷的‘额外光线’是一种罕见的荣耀。”

“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ESA即将到来的Ariel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。”

奥利维尔总结道：“我参与了对来自这个奇怪星球的不对称光的首次探测，从那以后我就一直对它的原因感到好奇。我花了一些时间才到达这里，有时我问自己——‘为什么’“你坚持这样做吗?用你的时间做点别的事情可能会更好。”但当这个功能从数据中出现时，这是一种非常特殊的感觉——一种特殊的满足感，这种感觉并不是每天都会发生的。”

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