Utilizando datos de múltiples telescopios, los científicos han detectado nubes en un exoplaneta gigante gaseoso a unos 520 años luz de la Tierra. Las observaciones fueron tan detalladas que descubrieron la altura de las nubes y la estructura de la atmósfera superior con la mayor precisión hasta el momento.
Es un trabajo que nos ayudará a comprender mejor las atmósferas de los exoplanetas y a buscar mundos que puedan tener condiciones favorables para la vida o huellas dactilares vitales en sus espectros. También nos estamos acercando a la elaboración de informes meteorológicos para mundos espaciales distantes.
El exoplaneta en cuestión es WASP-127b, descubierto en 2016. Es un monstruo caliente y, por lo tanto, hinchado, que orbita tan cerca de su estrella que su año es de solo 4,2 días. Los relojes de los planetas exteriores son 1,3 veces el tamaño de Júpiter, pero la masa de Júpiter es solo 0,16 veces.
Esto significa que su atmósfera es bastante delgada y débil, ideal para tratar de analizar su contenido en función de la luz que fluye a través de ella desde la estrella anfitriona del exoplaneta.
Para hacer esto, un equipo de investigadores dirigido por el astrónomo Romain Alart de la Universidad de Montreal en Canadá combinó datos infrarrojos del Telescopio Espacial Hubble y datos ópticos del instrumento ESPRESSO en el Very Large Earth Telescope, en un par. A diferentes altitudes de la atmósfera de WASP-127b.
«Primero, como se encontró antes en este tipo de planeta, detectamos la presencia de sodio, pero a una altitud mucho menor de la que esperábamos». Alart dijo.
«En segundo lugar, había fuertes señales de vapor de agua en el infrarrojo, pero ninguna señal en las longitudes de onda visibles. Esto significa que el vapor de agua en los niveles más bajos está oscurecido por las nubes que son opacas en las longitudes de onda visibles pero transparentes en el infrarrojo».
Detectar la composición de las atmósferas de los exoplanetas es difícil. Esto se debe a que no podemos ver la mayoría de los exoplanetas directamente; Inferimos su existencia basándonos en su influencia sobre las estrellas anfitrionas. Uno de estos factores es la opacidad y el brillo: cuando un exoplaneta pasa entre nosotros y la estrella, la luz de la estrella se atenúa ligeramente.
Si lo hace suficientes veces, en un horario regular, ese es uno de los signos reveladores de un exoplaneta que lo orbita. También podemos utilizar esta información de otras formas. Cuando la luz de las estrellas atraviesa la atmósfera de un exoplaneta, sus longitudes de onda pueden ser absorbidas en el espectro o por diferentes elementos. A estas firmas las llamamos líneas de absorción y las podemos decodificar para ver qué hay en esa atmósfera.
Wasp-127b en comparación con el sistema solar. (David Ehrenreich / Universidad de Ginebra, Romain Allart / Universidad de Montreal)
Eso es lo que hicieron Alart y su equipo, utilizando datos de absorción de alta resolución para reducir la altura de la nube a una capa de nubes sorprendentemente baja con presiones atmosféricas entre 0,3 y 0,5 milibares.
«Aún no conocemos la composición de las nubes, excepto que no están formadas por gotas de agua como están en la Tierra». lart dijo.
«También estamos perdidos en cuanto a por qué el sodio se encuentra en un lugar tan inesperado en este planeta. Los estudios futuros nos ayudarán a comprender no solo la estructura de la atmósfera, sino también sobre WASP-127b, que está demostrando ser un lugar fascinante . «
El análisis del equipo también encontró algunas cosas extrañas sobre cómo WASP-127b orbita su estrella anfitriona. En el Sistema Solar, donde las cosas están organizadas, todos los planetas giran en la dirección de la rotación del Sol, en un plano bastante plano alrededor del ecuador solar. Esto se debe a la forma en que se formó el sistema solar, a partir de un disco de material que gira en un girasol.
WASP-127b no solo gira en la dirección opuesta a la rotación de su estrella, sino también en un ángulo muy pronunciado, aproximadamente alrededor de los polos de la estrella. Se cree que el sistema tiene alrededor de 10 mil millones de años, lo que significa que algo extraño definitivamente está sucediendo en este vecindario en particular.
«Esta alineación inesperada de Saturno caliente en un antiguo sistema estelar puede haber sido causada por un compañero desconocido». Alart dijo.
«Todas estas propiedades únicas hacen de WASP-127b un planeta que será estudiado de manera muy intensiva en el futuro».
La búsqueda fue publicada en Astronomía y astrofísicaPresentado en 2021 Conferencia Científica Europlanet.
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