Ενδείξεις του «φαινομένου δόξα», που μοιάζει με ουράνιο τόξο, εντοπίστηκαν για πρώτη φορά σε πλανήτη έξω από το ηλιακό μας σύστημα. Η «δόξα», φαινόμενο που πέρα από τη Γη είχε εντοπιστεί μέχρι τώρα μόνο στην Αφροδίτη, είναι έγχρωμοι ομόκεντροι κύκλοι φωτός, που εμφανίζονται μέσα στην ατμόσφαιρα ενός πλανήτη ή δορυφόρου, μόνο υπό πολύ ιδιαίτερες συνθήκες. Με βάση τα δεδομένα του διαστημικού παρατηρητηρίου χαρακτηρισμού εξωπλανητών «Χέοψ» και της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας (ESA), αλλά και τα στοιχεία από άλλες αποστολές των ESA και NASA, αυτό το πολύ ιδιαίτερο φαινόμενο φαίνεται να εκδηλώνεται στην ατμόσφαιρα του υπέρθερμου αέριου γίγαντα WASP-76b, που βρίσκεται 637 έτη φωτός μακριά από τη Γη! Πέρα από τη σπανιότητα, εκείνο που κάνει ιδιαίτερα σημαντική την ανακάλυψη - εφόσον επιβεβαιωθεί - είναι ότι αποκαλύπτει απίστευτες λεπτομέρειες για τα χαρακτηριστικά αυτού του μακρινού κόσμου και ταυτόχρονα προσφέρει σημαντικά μαθήματα για το πώς μπορούμε να κατανοήσουμε καλύτερα τέτοιους ασυνήθιστους για μας κόσμους.

Τα στοιχεία δείχνουν ότι ανάμεσα στην αφόρητη ζέστη και το φως της μόνιμα φωτιζόμενης επιφάνειας του WASP-76b, και στην ατέλειωτη νύχτα στη μόνιμα σκοτεινή του πλευρά, φαίνεται να σχηματίζεται μια «δόξα». Το φαινόμενο αυτό εκδηλώνεται μόνο όταν το φως ανακλάται πάνω σε νέφη, που αποτελούνται από απολύτως ομοιόμορφα σωματίδια μιας άγνωστης ουσίας. Τα σωματίδια πρέπει να είναι σφαιρικά, ίδιας διαμέτρου και αρκετά σταθερά, ώστε να μπορούν να παρατηρηθούν επί μακρόν. Το φως από το άστρο του συστήματος του πλανήτη πρέπει να λάμπει απευθείας πάνω του και ο παρατηρητής - στην περίπτωσή μας ο «Χέοψ» - να βρίσκεται ακριβώς στην κατάλληλη γωνία παρατήρησης.

Ο WASP-76b είναι ένας τεράστιος πλανήτης - μόλις 10% μικρότερος από τον Δία - που βρίσκεται εκατοντάδες έτη φωτός μακριά και είναι τόσο θερμός, εξαιτίας της εγγύτητας προς το άστρο του, ώστε στη σκοτεινή πλευρά του πρέπει να βρέχει λιωμένος σίδηρος! Η μόνιμα φωτιζόμενη πλευρά φτάνει θερμοκρασίες 2.400 βαθμών Κελσίου και υλικά που στη Γη θα ήταν πετρώματα, εκεί λιώνουν και εξατμίζονται, μεταφερόμενα από τους ανέμους στη σκοτεινή πλευρά, όπου τα νέφη σιδήρου συμπυκνώνονται και πέφτουν ως βροχή. Ο «Χέοψ» παρατήρησε 23 φορές μέσα σε διάρκεια 3 ετών τον WASP-76b, εντοπίζοντας μια αυξημένη λάμψη στη μία πλευρά της διαχωριστικής γραμμής μεταξύ μέρας και νύχτας στον εξωπλανήτη. Αυτό κίνησε το ενδιαφέρον των επιστημόνων, που μελέτησαν επισταμένα το φαινόμενο, εντοπίζοντας τις ενδείξεις ύπαρξης «δόξας».

Αν και η «δόξα» μοιάζει κάπως με τα μοτίβα του ουράνιου τόξου, τα δύο φαινόμενα είναι διαφορετικά. Τα ουράνια τόξα σχηματίζονται όταν το φως του ήλιου περάσει μέσα από ένα διαφανές μέσο σε ένα άλλο διαφανές μέσο που έχει διαφορετική πυκνότητα, π.χ. από τον αέρα μέσα σε σταγονίδια νερού. Αυτή η μετάβαση προκαλεί το φαινόμενο της διάθλασης. Διαφορετικά μήκη κύματος του φωτός διαθλώνται σε διαφορετικό βαθμό, με αποτέλεσμα το λευκό φως να αναλύεται στα συστατικά του χρώματα και να σχηματίζεται το οικείο σε όλους χρωματιστό τόξο. Η «δόξα», ωστόσο, σχηματίζεται όταν το φως περάσει μέσα από ένα στενό άνοιγμα, όπως ανάμεσα σε σταγονίδια νερού στα σύννεφα ή στην ομίχλη. Και πάλι η διαδρομή του φωτός αλλάζει (στην περίπτωση αυτή περιθλάται), δημιουργώντας συχνά ομόκεντρους κύκλους χρώματος, με την παρεμβολή μεταξύ των φωτεινών κυμάτων να δημιουργεί μοτίβα φωτεινών και σκοτεινών δακτυλίων.

Αν πράγματι ο «Χέοψ» παρατήρησε μια εξωπλανητική «δόξα», αυτό σημαίνει ότι τα νέφη του WASP-76b αποτελούνται από απολύτως σφαιρικά σταγονίδια, που διήρκεσαν ή αναπληρώνονταν διαρκώς τουλάχιστον τα τρία χρόνια που κράτησε η παρατήρηση του φαινομένου. Για να μπορούν να διατηρούνται τέτοια είδη νεφών, πρέπει η θερμοκρασία της ατμόσφαιρας να μη μεταβάλλεται - πρόκειται για μια συναρπαστική και λεπτομερή «ματιά» στο τι συμβαίνει στον WASP-76b. Η ικανότητα ανίχνευσης ενός τόσο ανεπαίσθητου φαινομένου τόσο μακριά θα επιτρέψει στους επιστήμονες να εντοπίσουν κι άλλα φαινόμενα δύσκολα να παρατηρηθούν αλλά μεγάλης σημασίας, όπως η ανάκλαση του φωτός σε λίμνες και ωκεανούς μακρινών εξωπλανητών.

Η περαιτέρω διερεύνηση της ενδεχόμενης «δόξας» στον WASP-76b αναμένεται να γίνει είτε με όργανο που διαθέτει το διαστημικό τηλεσκόπιο «Τζέιμς Γουέμπ» είτε με όργανα της αποστολής «Αριέλ» της ESA, που πρόκειται να εκτοξευτεί το προσεχές χρονικό διάστημα.

Τέσσερις δεκαετίες πριν από την ανακάλυψη του πρώτου εξωπλανήτη, ο αστρονόμος Ο. Στρούβε διατύπωσε τη θεωρία ότι πλανήτες με τη μάζα του δικού μας Δία θα μπορούσαν να περιφέρονται έως και 50 φορές πιο κοντά στο άστρο τους απ' ό,τι η Γη γύρω από τον Ηλιο. Αν υπήρχαν τέτοιοι εξωπλανήτες, θα ήταν δυνατό να εντοπιστούν από τη βαρυτική επίδραση που θα είχαν στο άστρο τους, κάνοντάς το άλλοτε να επιταχύνεται και άλλοτε να επιβραδύνεται λίγο καθώς κινείται μέσα στον Γαλαξία, ή από τη μείωση της φωτεινότητάς του καθώς θα περνούσαν μπροστά του, ως προς τη δική μας θέση παρατήρησης.

Αρχικά η ιδέα αντιμετωπίστηκε με σκεπτικισμό. Η κυρίαρχη θεωρία εκείνη την εποχή ήταν ότι οι μεγάλοι πλανήτες σχηματίζονται στο εξωτερικό τμήμα του πλανητικού συστήματος, έξω από τη λεγόμενη γραμμή του πάγου, όπου ο αναπτυσσόμενος πλανήτης μπορεί να βρει διαθέσιμο πολύ παγωμένο υλικό. Θεωρούσαν ότι κάθε πλανητικό σύστημα θα έμοιαζε πάνω - κάτω με το ηλιακό, με τους μικρούς βραχώδεις πλανήτες στο εσωτερικό του μέρος, μέσα από τη γραμμή του πάγου, και τους μεγάλους αεριώδεις πλανήτες έξω απ' αυτή. Αν αυτό ήταν αλήθεια, τότε οι αστρονόμοι θα έπρεπε να συλλέξουν δεδομένα επί δεκαετίες μέχρι να εντοπίσουν έναν εξωπλανήτη, καθώς οι μεγάλοι πλανήτες στη θέση που βρίσκεται ο Δίας χρειάζονται 12 χρόνια για να κάνουν μια περιφορά, που θα μπορούσε να αποκαλύψει τη βαρυτική έλξη ή το κατά τύχη πέρασμα μπροστά από το άστρο, ως προς τη γραμμή παρατήρησης από τη Γη.

Το 1995 όλα άλλαξαν με την ανακάλυψη του 51 Πήγασου β, ενός εξωπλανήτη με τη μισή μάζα του Δία, που έκανε μια περιφορά γύρω από το άστρο του μέσα σε μόλις 4,2 γήινες μέρες, ακολουθώντας τροχιά που ήταν μόλις 10 φορές μεγαλύτερη σε διάμετρο από την ακτίνα του άστρου του. Οι επιστήμονες άρχισαν να διατυπώνουν νέες θεωρίες για το πώς θα μπορούσε να έχει σχηματιστεί ένας τέτοιος «θερμός Δίας». Σύμφωνα με την επικρατέστερη απ' αυτές, αυτοί οι πλανήτες ναι μεν σχηματίζονται έξω από τη γραμμή του πάγου, αλλά αργότερα μεταναστεύουν προς το εσωτερικό, ως αποτέλεσμα αλληλεπιδράσεων με τον πρωτοπλανητικό δίσκο, τον δίσκο υλικών που απομένει μετά τον σχηματισμό του άστρου και από τον οποίο σχηματίζονται στη συνέχεια οι πλανήτες του. Η θεωρία φαινόταν βάσιμη, αφού οι γίγαντες εξωπλανήτες μπορούσαν να σχηματιστούν στην περιοχή όπου υπήρχε πολύ υλικό και στη συνέχεια να πλησιάσουν στο άστρο. Ομως, η πραγματικότητα αποδείχτηκε πιο πολύπλοκη.

Σύντομα ανακαλύφθηκαν δεκάδες και μετά εκατοντάδες εξωπλανήτες με το ίδιο προφίλ: Διάμετρο παρόμοια με αυτήν του Δία και τροχιακή περίοδο λίγων ημερών σε σχεδόν κυκλικές τροχιές. Οταν, όμως, τέθηκε σε λειτουργία το διαστημικό τηλεσκόπιο «Κέπλερ», το 2009, διαπιστώθηκε η ύπαρξη εκατοντάδων πολυπλανητικών συστημάτων και ταυτόχρονα το απρόβλεπτο φαινόμενο ότι οι «θερμοί Δίες» ήταν πάντα μοναχικοί. Μια νέα θεωρία διατυπώθηκε για να εξηγήσει το φαινόμενο. Σύμφωνα με αυτή, οι γίγαντες πλανήτες σχηματίζονται έξω από τη γραμμή πάγου, αλλά μετά τον σχηματισμό τους ένα βίαιο φαινόμενο, όπως το κοντινό πέρασμα ενός άλλου άστρου, τους οδηγεί σε πολύ ελλειπτικές τροχιές. Μέχρι αυτές να εξομαλυνθούν σταδιακά από την απώλεια Ενέργειας του πλανήτη σε κάθε κοντινό πέρασμα στο άστρο του, ο γίγαντας προκαλεί χάος στο πλανητικό σύστημα, εκτοξεύοντας στο Διάστημα τους άλλους πλανήτες, έτσι που τελικά απομένει μόνος του.

Τον Ιούλη του 2015, νέες παρατηρήσεις από το «Κέπλερ» ανέτρεψαν και πάλι τα δεδομένα. Στον WASP-47, εκτός από έναν «θερμό Δία» εντοπίστηκαν και δύο άλλοι πλανήτες: Ενας «θερμός Ποσειδώνας», λίγο πιο έξω από την τροχιά του «θερμού Δία» και ένας βραχώδης πλανήτης λίγο μεγαλύτερος από τη Γη, σε τροχιά πιο εσωτερική από αυτήν του «θερμού Δία». Δεν άργησε να βρεθεί και ένας τέταρτος πλανήτης, ο WASP-47 c, με μέγεθος επίσης σαν του Δία και τροχιά πολύ πιο μακρινή από αυτήν των τριών πρώτων. Πώς επέζησαν αυτοί οι πλανήτες, αν ο «θερμός Δίας» είχε μεταναστεύσει απότομα στο εσωτερικό του συστήματος; Πώς έμεινε στη θέση του ο «ψυχρός Δίας»;

Μια τρίτη θεωρία διατυπώθηκε, σύμφωνα με την οποία ένας «θερμός Δίας» σχηματίζεται σε τρεις φάσεις. Πρώτα οικοδομείται ο πετρώδης πυρήνας του πέρα από τη γραμμή του πάγου, μετά αυτός ο πυρήνας μεταναστεύει προς το εσωτερικό έως την τροχιά του «θερμού Δία» και στη συνέχεια συσσωρεύει υλικό που τον κάνει «θερμό Δία». Τα χρόνια που ακολούθησαν βρέθηκαν και άλλοι τέσσερις «θερμοί Δίες», μέλη πολυπλανητικών συστημάτων. Οι επιστήμονες δεν αποκλείουν και οι τρεις θεωρίες να εξηγούν η καθεμιά ένα υποσύνολο των περιπτώσεων «θερμών Διών».