Un equipo internacional que incluye investigadores de la Universidad de Berna y la Universidad de Ginebra, así como el Centro Nacional de Competencia en Investigación (NCCR) PlanetS analizó la atmósfera de uno de los planetas más extremos conocidos con gran detalle. Los resultados de este planeta caliente similar a Júpiter que se caracterizó por primera vez con la ayuda del telescopio espacial CHEOPS pueden ayudar a los astrónomos a comprender las complejidades de muchos otros exoplanetas, incluidos los planetas similares a la Tierra.
La atmósfera de la Tierra no es una envoltura uniforme, sino que consta de distintas capas, cada una de las cuales tiene propiedades características. La capa más baja que se extiende desde el nivel del mar más allá de los picos de las montañas más altas, por ejemplo, la troposfera, contiene la mayor parte del vapor de agua y, por lo tanto, es la capa en la que ocurren la mayoría de los fenómenos meteorológicos. La capa superior, la estratosfera, es la que contiene la famosa capa de ozono que nos protege de la dañina radiación ultravioleta del Sol.
En un nuevo estudio que apareció en la revista astronomia de la naturaleza, Un equipo internacional de investigadores dirigido por la Universidad de Lund muestra por primera vez que la atmósfera de uno de los planetas más extremos conocidos también puede tener capas distintas similares, aunque con características muy diferentes.
Un cóctel exótico para un ambiente
WASP-189b es un planeta fuera de nuestro propio sistema solar, ubicado a 322 años luz de la Tierra. Las extensas observaciones con el telescopio espacial CHEOPS en 2020 revelaron, entre otras cosas, que el planeta está 20 veces más cerca de su estrella anfitriona que la Tierra del Sol y tiene una temperatura diurna de 3200 grados centígrados. Investigaciones más recientes con el espectrógrafo HARPS en el Observatorio La Silla en Chile ahora, por primera vez, permitieron a los investigadores observar más de cerca la atmósfera de este planeta similar a Júpiter.
«Medimos la luz proveniente de la estrella anfitriona del planeta y que pasa a través de la atmósfera del planeta. Los gases en su atmósfera absorben parte de la luz de las estrellas, de manera similar al ozono que absorbe parte de la luz solar en la atmósfera de la Tierra y, por lo tanto, dejan su característica ‘huella digital’. Con la ayuda de HARPS, pudimos identificar las sustancias correspondientes», explica la autora principal del estudio y estudiante de doctorado en la Universidad de Lund, Bibiana Prinoth. Según los investigadores, los gases que dejaron sus huellas dactilares en la atmósfera de WASP-189b incluían hierro, cromo, vanadio, magnesio y manganeso.
¿Una «capa de ozono» en un planeta abrasador?
Una sustancia particularmente interesante que encontró el equipo es un gas que contiene titanio: el óxido de titanio. Si bien el óxido de titanio es muy escaso en la Tierra, podría desempeñar un papel importante en la atmósfera de WASP-189b, similar al del ozono en la atmósfera terrestre. «El óxido de titanio absorbe la radiación de onda corta, como la radiación ultravioleta. Por lo tanto, su detección podría indicar una capa en la atmósfera de WASP-189b que interactúa con la radiación estelar de manera similar a como lo hace la capa de ozono en la Tierra», dijo el coautor del estudio, Kevin Heng. , profesor de astrofísica en la Universidad de Berna y miembro de NCCR PlanetS, explica.
De hecho, los investigadores encontraron indicios de esa capa y otras capas en el planeta ultracaliente similar a Júpiter. «En nuestro análisis, vimos que las ‘huellas digitales’ de los diferentes gases se alteraron ligeramente en comparación con nuestra expectativa. Creemos que los fuertes vientos y otros procesos podrían generar estas alteraciones. Y debido a que las huellas digitales de los diferentes gases se alteraron de diferentes maneras, creemos que esto indica que existen en diferentes capas, de manera similar a cómo las huellas dactilares del vapor de agua y el ozono en la Tierra se verían alteradas de manera diferente desde la distancia, porque en su mayoría ocurren en diferentes capas atmosféricas», explica Prinoth. Estos resultados pueden cambiar la forma en que los astrónomos investigan los exoplanetas.
Una forma diferente de ver los exoplanetas
«En el pasado, los astrónomos a menudo suponían que las atmósferas de los exoplanetas existían como una capa uniforme y trataban de entenderlo como tal. Pero nuestros resultados demuestran que incluso las atmósferas de los planetas gaseosos gigantes intensamente irradiados tienen estructuras tridimensionales complejas», dice el estudio. -señala el autor y profesor titular asociado de la Universidad de Lund, Jens Hoeijmakers.
«Estamos convencidos de que para poder comprender completamente estos y otros tipos de planetas, incluidos los más similares a la Tierra, debemos apreciar la naturaleza tridimensional de sus atmósferas. Esto requiere innovaciones en las técnicas de análisis de datos, modelado por computadora y teoría atmosférica fundamental», concluye Kevin Heng.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionado por Universidad de Berna. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
