Väderprognosen för jätten, superhet Jupiter-storlek planet WASP-79b är ångande fukt, spridda moln, järnregn, och gul himmel.

NASA:s Hubble Space Telescope slog sig samman med Magellan Consortiums Magellan II Telescope i Chile för att analysera atmosfären på denna planet, som kretsar kring en stjärna som är varmare och ljusare än vår sol, och ligger på ett avstånd av 780 ljusår från jorden i stjärnbilden Eridanus. Bland exoplaneter, planeter som omger stjärnor bortom vår sol, WASP-79b är bland de största som någonsin observerats.

Överraskningen i nyligen publicerade resultat, är att planetens himmel inte har några bevis för ett atmosfäriskt fenomen som kallas Rayleigh-spridning, där vissa ljusfärger sprids av mycket fina dammpartiklar i den övre atmosfären. Rayleigh-spridning är det som gör jordens himmel blå genom att sprida solljusets kortare (blåare) våglängder.

Eftersom WASP-79b inte verkar ha detta fenomen, daghimlen skulle sannolikt vara gulaktig, säger forskare.

"Detta är en stark indikation på en okänd atmosfärisk process som vi helt enkelt inte tar hänsyn till i våra fysiska modeller. Jag har visat WASP-79b-spektrumet för ett antal kollegor, och deras konsensus är "det är konstigt, '" sa Kristin Showalter Sotzen från Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory i Laurel, Maryland.

Teamet skulle vilja hitta andra planeter med liknande tillstånd för att lära sig mer.

"Eftersom det är första gången vi ser det här, vi är verkligen inte säkra på vad orsaken är, " Sa Sotzen. "Vi måste hålla utkik efter andra planeter som denna eftersom det kan tyda på okända atmosfäriska processer som vi för närvarande inte förstår. Eftersom vi bara har en planet som exempel vet vi inte om det är ett atmosfäriskt fenomen kopplat till planetens evolution."

Heta Jupiters kretsar så nära sina stjärnor att den konventionella visdomen är att de migrerade inåt mot en snäv bana om sin stjärna, efter att ha fyllt på kall gas i de kyliga yttre delarna av ett planetsystem. WASP-79b slutför en omloppsbana på bara 3-1/2 dagar. Men den här planeten befinner sig i en ovanlig polarbana kring stjärnan, som går emot forskarnas teorier om hur planeter bildas – speciellt för heta Jupiters.

De nya resultaten kan potentiellt ge ytterligare ledtrådar till historien om liknande planeter. Vissa heta Jupiters verkar ha disig eller molnig atmosfär medan andra verkar ha klar atmosfär. Om det är som andra heta Jupiters, WASP-79b kan ha spridda moln, och järn som lyfts till höga höjder kunde falla ut som regn.

WASP-79b är dubbelt så stor som Jupiter och är så varm att den har en utsträckt atmosfär, som är idealisk för att studera stjärnljus som filtreras igenom och betar atmosfären på väg mot jorden.

För att studera planeten, teamet använde en spektrograf – ett instrument som analyserar ljusets våglängder för att titta på kemiska sammansättningar – på Magellan II-teleskopet vid Las Campanas-observatoriet i Chile. De förväntade sig att se en minskning av mängden blått stjärnljus på grund av Rayleigh-spridning. Istället, de såg den motsatta trenden. Ju kortare, blåare ljusvåglängder verkar vara mer genomskinliga, indikerar mindre absorption och spridning av atmosfären. Detta resultat var konsekvent bland oberoende observationer av WASP-79b gjorda med NASA:s Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS).

WASP-79b observerades också som en del av Hubble Space Telescopes Panchromatic Comparative Exoplanet Treasury (PanCET) program, och dessa observationer visade att det finns vattenånga i WASP-79bs atmosfär. Baserat på detta fynd, den gigantiska planeten valdes ut som ett vetenskapsmål för tidig utgivning för NASA:s kommande rymdteleskop James Webb. Webb förväntas ge mycket mer spektraldata över längre infraröda våglängder. Dessa observationer kan avslöja fler bevis för vattenånga i planetens atmosfär, och kommer att ge en detaljerad bild av planetens kemiska sammansättning, som skulle kunna hjälpa till att avslöja den underliggande källan till det säregna spektrumet.

Resultaten publicerades i januari 2020 i The Astronomisk tidskrift .