Cóctel de metales vaporizados en la atmósfera de un planeta abrasador

Redacción | 09/10/2020

La parte superior de la atmósfera del planeta se calienta a 2.500 grados Celsius, lo suficientemente caliente como para hervir algunos metales. - NASA

Siete metales gaseosos se cuentan en la atmósfera de WASP-121b, un mundo a 850 años luz con temperaturas de 3.000 grados Celsius por la cercanía a su estrella, que orbita en menos de dos días.

Los resultados, recopilados por el espectrógrafo HARPS de alta resolución, se publicaron recientemente en la revista Astronomy & Astrophysics.

WASP-121b ha sido ampliamente estudiado desde su descubrimiento. "Los estudios anteriores mostraron que suceden muchas cosas en su atmósfera", explica Jens Hoeijmakers, investigador en la Universidad de Berna y autor principal del nuevo estudio.

Y esto a pesar del hecho de que los astrónomos habían asumido que los planetas ultra calientes tienen atmósferas bastante simples porque no se pueden formar muchos compuestos químicos complejos con un calor tan abrasador. Entonces, ¿cómo llegó WASP-121b a tener esta complejidad inesperada?

"Estudios anteriores intentaron explicar estas complejas observaciones con teorías que no me parecían plausibles", dice Hoeijmakers en un comunicado. Los estudios habían sospechado que las moléculas que contenían el metal relativamente raro vanadio eran la principal causa de la atmósfera compleja en WASP-121b. Sin embargo, según Hoeijmaker, esto solo tendría sentido si faltara en la atmósfera un metal más común, el titanio.

Así que él y sus colegas del Centro de Competencia en Investigación de Planetas de las Universidades de Berna y Ginebra se propusieron encontrar otra explicación. "Pero resultó que tenían razón", admite inequívocamente Hoeijmakers. "Para mi sorpresa, en realidad encontramos fuertes firmas de vanadio en las observaciones". Al mismo tiempo, sin embargo, faltaba titanio. Esto a su vez confirmó la suposición de Hoeijmakers.

Pero el equipo hizo otros descubrimientos inesperados. Además del vanadio, descubrieron recientemente otros seis metales en la atmósfera de WASP-121b: hierro, cromo, calcio, sodio, magnesio y níquel. "Todos los metales se evaporaron como resultado de las altas temperaturas que prevalecen en WASP-121b", explica Hoeijmakers, "asegurando así que el aire en el exoplaneta consista en metales evaporados, entre otras cosas".

Estos resultados detallados permiten a los investigadores sacar conclusiones sobre los procesos químicos que tienen lugar en tales planetas, por ejemplo. Esta es una habilidad crucial para un futuro no muy lejano, cuando se desarrollen telescopios y espectrógrafos más grandes y sensibles. Estos permitirán a los astrónomos estudiar las propiedades de planetas rocosos más pequeños y fríos similares a la Tierra.

"Con las mismas técnicas que usamos hoy, en lugar de solo detectar firmas de hierro gaseoso o vanadio, podremos enfocarnos en firmas biológicas, signos de vida como las firmas de agua, oxígeno y metano", dice Hoeijmakers.

El amplio conocimiento sobre la atmósfera de WASP-121b no solo confirma el carácter ultracaliente del exoplaneta, sino que también subraya el hecho de que este campo de investigación está entrando en una nueva era, como dice Hoeijmakers: "Después de años de catalogar lo que hay allá afuera, ahora ya no solo estamos tomando, sino que realmente estamos comenzando a comprender qué nos muestran los datos de los instrumentos. Cómo se parecen y se diferencian los planetas entre sí. De la misma manera, quizás, que Charles Darwin comenzó a desarrollar la teoría de la evolución después de caracterizar innumerables especies de animales, estamos comenzando a comprender más sobre cómo se formaron estos exoplanetas y cómo funcionan".

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