El Telescopio Webb permite vislumbrar por primera vez el interior de un exoplaneta

Utilizando datos del telescopio espacial James Webb, los científicos han realizado las primeras mediciones de la masa central de un exoplaneta. Los científicos han descubierto una cantidad sorprendentemente baja de metano y un núcleo masivo escondido dentro del planeta WASP-107 b, parecido al algodón de azúcar.

Los resultados representan las primeras mediciones de la masa central de un exoplaneta. Servirá como base para futuras investigaciones sobre interiores y atmósferas planetarias, un importante campo de estudio en la búsqueda de mundos habitables más allá de nuestro sistema solar.

El autor principal, David Singh, Profesor Distinguido Bloomberg de Ciencias Planetarias y de la Tierra en la Universidad Johns Hopkins, dijo: “Mirar el interior de un planeta a cientos de años luz parece casi imposible, pero cuando conoces la masa, el radio, la composición de la atmósfera y el calor de su interior, tienes todas las piezas necesarias para hacerte una idea. de qué es lo que hay dentro y qué tan pesado es ese núcleo. Y eso es ahora algo que podemos hacer para muchos planetas gaseosos diferentes en diferentes sistemas.

WASP-107 b es un planeta masivo que orbita una estrella a unos 200 años luz de distancia, rodeado por una atmósfera caliente similar al algodón. Su composición (un planeta del tamaño de Júpiter con una masa de sólo una décima parte de la de ese planeta) lo hace esférico.

La falta de una superficie sólida del planeta y su proximidad a su estrella madre lo hacen inhabitable incluso si contiene metano, un elemento necesario para la vida en la Tierra. Sin embargo, puede contener pistas importantes sobre la evolución planetaria tardía.

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Otros científicos utilizaron el telescopio Webb para detectar metano en un estudio diferente. Sus hallazgos revelaron detalles similares sobre el tamaño y la densidad del planeta.

Los científicos plantearon la hipótesis de que fue una fuente de calor interna en el planeta la que provocó que su radio se expandiera, dijo Zafar Rustamkulov, estudiante de doctorado en ciencias planetarias en la Universidad Johns Hopkins, quien codirigió el estudio. Los investigadores demostraron cómo la termodinámica del planeta afecta su atmósfera observable combinando las mediciones de Webb de WASP-107 b con simulaciones de la física interna y la atmósfera del planeta.

«El planeta tiene un núcleo caliente, y esta fuente de calor cambia la química de los gases en su interior, pero también da lugar a esta poderosa mezcla térmica que se eleva desde dentro». dijo Rustamkulov. «Creemos que este calor hace que la química del gas cambie, destruyendo específicamente el metano y produciendo cantidades elevadas de dióxido de carbono y monóxido de carbono».

Según Rustamkulov, los últimos resultados muestran el vínculo más importante entre las entrañas de los exoplanetas y su atmósfera superior. El año pasado, el Telescopio Webb detectó dióxido de azufre en WASP-39, un exoplaneta desprendido situado a unos 700 años luz de distancia. Este descubrimiento representa la primera evidencia de un componente atmosférico resultante de interacciones alimentadas por la luz de las estrellas.

El equipo de Johns Hopkins se centra actualmente en posibles factores fundamentales de retención de calor y predice la presencia de fuerzas similares a las responsables de las mareas altas y bajas en los océanos de la Tierra. Quieren saber si la estrella del planeta está tirando de ella y estirándola y, de ser así, cómo podría eso explicar la temperatura más alta en el núcleo.

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Referencia de la revista:

  1. Singh, D. K., Rustamkulov, Z., Thorngren, D. B., et al. El cálido metano de Neptuno revela la masa del núcleo y una fuerte mezcla atmosférica. Naturaleza (2024).DOI: 10.1038/s41586-024-07395-z

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