Es posible que los astrónomos hayan descubierto agua en la atmósfera de un planeta extremadamente caliente, que es también uno de los mundos más «metálicos» jamás observados. La formación del planeta sigue siendo un misterio que puede resolverse mediante el descubrimiento.
El exoplaneta en cuestión es HD 149026 b, también conocido como «Smertrios», que significa «proveedor» o «proveedor», y es adorado como un dios de la guerra en la tradición gaélica. Smertrios orbita una estrella cuasi gigante amarilla llamada HD 149026, ubicada a unos 247 años luz de la Tierra.
El planeta está a unos 4 millones de kilómetros de su estrella madre y completa su órbita en menos de tres días terrestres. Aproximadamente tres cuartos del ancho de Júpiter, Smertrius está clasificado como un «Saturno caliente», una clase de planetas que toma su nombre del gigante gaseoso más pequeño Saturno en el sistema solar.
La proximidad de Smertrius a su estrella significa que está bloqueado por mareas en un lado diurno permanente que siempre mira hacia su estrella anfitriona, donde las temperaturas se elevan a 2.600 grados Fahrenheit (1.420 grados Celsius). Su lado más fresco y nocturno siempre mira hacia el espacio exterior. Pero es la densidad y composición de Smertrius, que fue descubierta en 2005 mientras transitaba o «cruzaba» frente a la cara de su estrella, lo que lo hace verdaderamente extraño.
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Saturno caliente es un tipo de exoplaneta llamado «gigante gaseoso caliente». Los planetas gaseosos calientes son exoplanetas que tienen tamaños similares a Júpiter o Saturno pero orbitan a sus estrellas anfitrionas a distancias muy cercanas. Su período orbital suele ser inferior a diez días, lo que esto. ¡Significa que un año en estos planetas puede ser menos de una semana! Syed Ali Rafi, miembro del equipo detrás del descubrimiento e investigador de astronomía en la Universidad de Tokio, dijo a Space.com. «Este planeta es de particular interés porque es uno de los planetas gaseosos más ricos en metales y más densos que conocemos hasta ahora».
Cuando astrónomos como Ali Rafi se refieren a “metales”, se refieren a elementos más pesados que el hidrógeno y el helio. Cuando el Telescopio Espacial James Webb (JWST) observe Smertrius en 2023, el poderoso telescopio espacial descubrirá que la metalicidad del planeta, la proporción de metales a hidrógeno, es mucho mayor que la de la mayoría de los Saturnos y Júpiter calientes más grandes. Esta proporción también es mucho mayor para Smetrius que para los gigantes del sistema solar, Júpiter y Saturno.
Generalmente se considera que la metalicidad es inversamente proporcional a la masa en los planetas gigantes gaseosos. Esto significa que cuanto más grande sea el planeta gaseoso, menos metales debe contener. Pero Smertrius cuestiona esta tendencia. También se descubrió que el planeta tiene un núcleo sólido anormalmente grande, razón por la cual su densidad es tan alta.
Ali Rafi dijo: “La composición del planeta parece ser inconsistente con los escenarios actuales de formación que tenemos para los planetas de gas caliente, y el asunto sigue siendo un misterio hasta el día de hoy. Esto indica la importancia de monitorear la atmósfera del planeta porque puede ayudar a revelar la historia. de la formación del planeta a través de sus características atmosféricas «. Como su mineralogía y la proporción de carbono a oxígeno».
¿En qué dirección soplan los vientos en Smertrius?
Para investigar la extraña atmósfera de Smertrius y, con suerte, descubrir por qué el planeta es tan «metálico», Ali Rafi y sus colegas recurrieron al Espectrógrafo Carmenes, un instrumento en el Observatorio de Calar Alto en España.
Los elementos y moléculas químicos absorben y emiten luz en distintas longitudes de onda. Cuando un planeta como Smertrius pasa frente a la cara de su estrella, los elementos de su atmósfera dejan «huellas» en la luz filtrada de la estrella. Carmenis puede leer estas huellas dactilares y decirles a los astrónomos de qué está hecha su atmósfera.
La investigación realizada por la sonda Carmenis en Smertrius ha revelado firmas de vapor de agua, que pueden ayudar a determinar mejor la abundancia de otros elementos en la atmósfera del planeta.
Ali Rafi explicó que la suposición de que el oxígeno elemental es más abundante que el carbono elemental en la atmósfera de gigantes gaseosos calientes como Smirtrius significa que el agua y el monóxido de carbono son dos de los tipos de “elementos” más abundantes que pueden explicar la naturaleza de esta atmósfera.
Ali Rafi añadió: “Por lo tanto, si podemos limitar la abundancia de las dos moléculas, podremos limitar la proporción de carbono a oxígeno en la atmósfera, lo cual es muy importante porque puede servir como una especie de sello distintivo de la historia. de la formación y evolución de planetas gigantes gaseosos como HD 149026 b. El hallazgo «sobre el agua atmosférica es el primer paso para tal caracterización, de ahí su importancia».
Pero eso no es todo lo que el equipo descubrió sobre Smertrius. El caliente planeta Saturno fue una gran sorpresa para los investigadores.
Normalmente, en planetas gaseosos calientes y con restricciones de mareas, la enorme diferencia de temperatura entre el lado cálido del día y el lado frío de la noche crea vientos atmosféricos extremadamente rápidos que pueden alcanzar velocidades de hasta 5.000 millas por hora (8.046 kilómetros por hora).
Estos vientos generalmente soplan del lado diurno al lado nocturno de esos planetas porque los vientos en la mayoría de los demás planetas se mueven de regiones con temperaturas altas a regiones con temperaturas frías. Sin embargo, los vientos de Smertrius parecen soplar en dirección opuesta, desde el lado nocturno al lado diurno del planeta.
«Dado que vemos el planeta mientras transita, el viento que sopla en el lado nocturno significa que está soplando en la dirección del observador, y esto haría que el espectro de absorción planetaria cambiara a azul», explicó Ali Rafi. «Sin embargo, lo que encontramos fue que se volvió rojo, lo cual fue una gran sorpresa para nosotros. Podemos pensar en varios escenarios que podrían explicar el hecho de que en realidad podría haber vientos soplando desde el lado nocturno hacia el lado diurno».
Ali Rafi explicó que una posibilidad es que estos vientos se produzcan en las capas más profundas de la atmósfera, provocando que el espectro se vuelva rojo. El investigador añadió que otra posibilidad es que la órbita de Smertrius no sea circular sino plana o “excéntrica”, y esto puede provocar un cambio en el espectro que el equipo no tuvo en cuenta.
«Necesitamos observaciones adicionales para confirmar cualquiera de estos escenarios o incluso si existen otras alternativas», añadió Ali Rafi.
Los astrónomos seguirán estudiando este caliente planeta alienígena para confirmar el descubrimiento de vapor de agua.
«Necesitamos más datos de observación del tránsito en este planeta para dar seguimiento a nuestros resultados», concluyó Ali Rafi. «Ahora estamos trabajando para confirmar la evidencia de agua y buscar otros tipos de atmósfera, además de limitar su abundancia para estimar la mineralidad. y la relación carbono-oxígeno con mayor precisión «. «¡Esperamos que esto nos ayude a aclarar la historia de la formación y desarrollo de Smertrius!»
Se ha publicado una versión previamente revisada por pares de la investigación del equipo en el sitio web del Research Paper Repository. arksif.
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