Βροχές από ρουμπίνια και ζαφείρια στο μετεωρολογικό δελτίο μακρινού πλανήτη

Ο όρος «ακραία καιρικά φαινόμενα» παίρνει άλλες διαστάσεις στην περίπτωση του WASP-121b, ενός εξωπλανήτη τόσο καυτού ώστε τα σύννεφα αποτελούνται από μέταλλα και η βροχή δεν είναι νερό αλλά λιωμένα ζαφείρια και ρουμπίνια.

Ο WASP-121b, γνωστός από το 2006, έχει περίπου διπλάσιο μέγεθος σε σχέση με τον Δία και βρίσκεται σε απόσταση σχεδόν 900 ετών φωτός από τη Γη. Κινείται τόσο κοντά στο μητρικό του άστρο ώστε ολοκληρώνει μια πλήρη περιφορά σε μόλις 30 ώρες, όσο χρειάζεται για να συμπληρώσει μια περιστροφή γύρω από τον εαυτό του.

Λόγω του συγχρονισμού της περιστροφής και της περιφοράς, ο πλανήτης κρατά πάντα την ίδια πλευρά προς την πλευρά του άστρου, ενώ η αντίθετη πλευρά μένει βυθισμένη σε αιώνιο σκοτάδι.

Προηγούμενες μελέτες εξέταζαν τη συμπεριφορά της ατμόσφαιρας στην πλευρά της μόνιμης ηλιοφάνειας, μέχρι σήμερα όμως παρέμενε άγνωστο ποιες συνθήκες επικρατούν στη νυχτερινή πλευρά.

Τη λύση έδωσαν φασματοσκοπικές παρατηρήσεις με το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble, τις οποίες δημοσιεύει διεθνής ερευνητική ομάδα στο Nature Astronomy.

Ανεμοθύελλα

Στη Γη, το νερό εξατμίζεται από ωκεανούς και λίμνες, συμπυκνώνεται σε σύννεφα και μετά πέφτει σαν βροχή για να ξαναρχίσει ο κύκλος από την αρχή.

Οι φασματοσκοπικές παρατηρήσεις αποκάλυψαν την παρουσία νερού και στον WASP-121b, σε αυτή την περίπτωση όμως ο κύκλος του νερού είναι πιο ακραίος: στην πλευρά του πλανήτη που κοιτά προς το μητρικό του άστρο, όπου η θερμοκρασία πλησιάζει τους 3.000 βαθμούς Κελσίου, η ισχυρή ακτινοβολία διασπά τα μόρια νερού σε ιόντα.

Ισχυροί άνεμοι που πνέουν με ταχύτητα 5 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο, ή 17.700 χιλιόμετρα την ώρα, μεταφέρουν τα ιόντα στη νυχτερινή πλευρά, όπου η θερμοκρασία πέφτει κάτω από τους 1.500 βαθμούς. Εκεί, τα ιόντα ενώνονται και πάλι σε άτομα που τελικά επιστρέφουν στη φωτεινή πλευρά του πλανήτη για να ξαναρχίσει ο ίδιος κύκλος.

«Οι άνεμοι αυτοί είναι πολύ ταχύτεροι από τους αεροχειμάρρους εδώ στη Γη και πιθανότατα μπορούν να μετακινήσουν τα σύννεφα στην άλλη άκρη του πλανήτης σε περίπου 20 ώρες» δήλωσε η Τανσού Ντεϊλάν του MIT, μέλος της μεγάλης ερευνητικής ομάδας.

Νυχτερινή βροχή

Στη φωτεινή πλευρά, ακόμα και τα μέταλλα μετατρέπονται σε ατμό. Στην νυχτερινή πλευρά όμως η θερμοκρασία είναι αρκετά χαμηλή ώστε να συμπυκνώνονται τα μέταλλα σε σύννεφα.

Σύμφωνα με τις εκτιμήσεις της μελέτης, οι συνθήκες είναι κατάλληλες για τον σχηματισμό νεφών από σταγονίδια λιωμένου σιδήρου, τιτανίου και κορούνδιου, του ορυκτού από το οποίο αποτελούνται τα ρουμπίνια και τα ζαφείρια.

Το κορούνδιο είναι κρυσταλλική μορφή του οξειδίου του αλουμινίου. Το χρώμα ποικίλλει ανάλογα με τις προσμείξεις (Wikimedia Commons / CC BY-SA 3.0)

Πριν προλάβουν να παρασυρθούν και πάλι από τους ανέμους, τα σταγονίδια αυτά μπορεί τελικά να πέφτουν σαν βροχή από λιωμένους πολύτιμους λίθους, λένε οι ερευνητές.

«Είναι συναρπαστικό να μελετά κανείς πλανήτες σαν τον WASP-121b, οι οποίοι διαφέρουν τόσο πολύ από τους πλανήτες του Ηλιακού Συστήματος. Μας επιτρέπουν να βλέπουμε πώς συμπεριφέρεται η ατμόσφαιρα κάτω από ακραίες συνθήκες» σχολίασε η Τζοάνα Μπάρστοου του βρετανικού Ανοιχτού Πανεπιστημίου, επίσης μέλος της ερευνητικής ομάδας.

Νέα στοιχεία για την εξωτική ατμόσφαιρα του WASP-121b αναμένονται από παρατηρήσεις που σχεδιάζουν οι ερευνητές με το νέο διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb της NASA, το οποίο θα μπορεί να διακρίνει άμεσα εξωπλανήτες και να εξετάζει τη σύσταση των ατμοσφαιρών τους.