Un astrónomo portugués detecta el elemento más pesado jamás observado en la atmósfera de dos exoplanetas calientes

Los astrónomos han identificado dos elementos químicos inesperados en la atmósfera de dos exoplanetas calientes donde el hierro líquido y las piedras preciosas caen del cielo.

Los dos exoplanetas, que orbitan estrellas separadas más allá de nuestro sistema solar, son gigantes gaseosos ultracalientes llamados WASP-76b y WASP-121b. Los astrónomos utilizaron el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral para detectar bario a gran altitud en la atmósfera de cada exoplaneta.

El bario es el elemento más pesado jamás encontrado en la atmósfera de un exoplaneta. la revista cientifica Astronomía y Astrofísica publicó un estudio el jueves que detalla el hallazgo.

Con cada rotación, WASP-76b y WASP-121b parecen extraños para los científicos.

«La parte intrigante y contraria a la intuición es por qué hay un elemento tan pesado en las atmósferas superiores de estos planetas», dijo el autor del estudio, Tomás Azevedo Silva, estudiante de doctorado en el Instituto de Astrofísica y Ciencias del Espacio de la Universidad de Oporto. .

“En cierto modo, fue un descubrimiento ‘accidental’. No esperábamos ni buscábamos bario en particular y teníamos que verificar que fuera del planeta, ya que nunca se había visto en ningún exoplaneta».

Ambos exoplanetas son similares en tamaño a Júpiter, el planeta más grande de nuestro sistema solar, pero tienen superficies increíblemente calientes, muy por encima de los 1000 grados centígrados.

Las altas temperaturas de WASP-76b y WASP-121b se deben al hecho de que cada planeta está ubicado cerca de su estrella anfitriona, completando una órbita en uno o dos días.

Descubierto inicialmente en 2015, WASP-121b se encuentra a unos 855 años luz de la Tierra. El exoplaneta tiene una atmósfera brillante de vapor de agua, y la fuerte atracción gravitacional de la estrella que orbita lo distorsiona en la forma de una pelota de rugby.

El planeta está bloqueado por mareas, lo que significa que siempre está en el mismo lado frente a la estrella. Es similar a cómo nuestra Luna orbita la Tierra. Las temperaturas diurnas comienzan a 2227°C en la capa más profunda de la atmósfera y alcanzan los 3227°C en la capa superior.

Los científicos detectaron por primera vez WASP-76b en 2016. Orbita alrededor de una estrella en la constelación de Piscis, a 640 años luz de la Tierra. Este exoplaneta también es frenado por la marea, por lo que la temperatura diurna supera los 2426 ºC.

La naturaleza abrasadora de los exoplanetas les ha dado características inusuales y un clima que parece sacado directamente de la ciencia ficción. Los científicos creen que el hierro líquido cae del cielo sobre WASP-76b, mientras que sobre WASP-121b se forman nubes metálicas y piedras preciosas líquidas.

La ilustración muestra una imagen de la cara nocturna del exoplaneta WASP-76b, donde cae hierro líquido del cielo. M. Kornmesser/Observatorio Europeo Austral

La detección de bario en la atmósfera superior de ambos planetas sorprendió a los investigadores. El elemento es 2,5 veces más pesado que el hierro.

«Dada la fuerte gravedad de los planetas, uno esperaría que elementos parentales pesados ​​como el bario cayeran rápidamente a las capas inferiores de la atmósfera», dijo el coautor del estudio Olivier Demangeon, investigador postdoctoral en el Instituto de Astrofísica y Ciencias Espaciales de la Universidad de Oporto.

El descubrimiento de bario en las atmósferas de ambos exoplanetas podría sugerir que los gigantes gaseosos ultracalientes tienen características aún más inusuales de lo que pensábamos.

En la Tierra, el bario aparece en el cielo nocturno como un verde brillante cuando estallan los fuegos artificiales. Pero los científicos no saben cuál es el proceso natural que hace que este elemento pesado aparezca tan alto en la atmósfera de estos gigantes gaseosos.

El equipo de investigación utilizó el instrumento ESPRESSO, o Echelle Spectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations, en el Very Large Telescope de Chile para estudiar la luz de las estrellas a medida que atraviesa la atmósfera de cada planeta.

«Al ser gaseosos y calientes, sus atmósferas están muy extendidas», dijo Demangeon. «Por lo tanto, son más fáciles de observar y estudiar que los de planetas más pequeños o más fríos».

Los futuros telescopios también podrán ver más detalles en las capas atmosféricas de los exoplanetas, incluidos los planetas rocosos similares a la Tierra, para desentrañar los misterios de los mundos inusuales dispersos por la galaxia.

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