Captan la atmósfera de un mundo que «no debería existir»
Un equipo liderado por astrónomos de la Universidad de Kansas (KU) ha procesado los datos de los telescopios TESS y Spitzer de la NASA para caracterizar por primera vez la atmósfera de un exoplaneta muy inusual.
Interpretación artística de LTT 9779b orbitando su estrella. Crédito: Ethen Schmidt.
El exoplaneta, bautizado como LTT 9779b, es un «Neptuno caliente» a 260 años luz de distancia. Estos mundos —hipotéticos hasta ahora— estarían en una órbita cercana a su estrella (generalmente, a una distancia menor a la distancia que separa a la Tierra del Sol), y su masa se asemejaría al núcleo y envoltura de Urano y Neptuno —de allí su denominación—.
«Por primera vez, medimos la luz proveniente de este planeta que no debería existir», dijo Ian Crossfield, profesor asistente de física y astronomía en la Universidad de Kansas y autor principal del estudio. «Este planeta está tan intensamente irradiado por su estrella que su temperatura supera los 1.650 grados Celsius y su atmósfera podría haberse evaporado por completo. Sin embargo, nuestras observaciones de Spitzer nos muestran su atmósfera a través de la luz infrarroja que emite el planeta».
Y si bien el LTT 9779b es extraordinario, una cosa es segura: a la gente probablemente no le gustaría ir allí.
«Este planeta no tiene una superficie sólida, y es mucho más caliente incluso que Mercurio en nuestro sistema solar; no solo el plomo se derretiría en la atmósfera de este planeta, sino también el platino, el cromo y el acero inoxidable», explicó Crossfield. «Un año en este planeta es menos de 24 horas, así de rápido gira alrededor de su estrella. Es un sistema bastante extremo».
Este Neptuno caliente fue descubierto el año pasado, convirtiéndose en uno de los primeros planetas del tamaño de Neptuno detectado por la misión cazadora de planetas TESS de la NASA. Crossfield y sus coautores utilizaron una técnica llamada análisis de «curva de fase» para analizar la composición atmosférica del exoplaneta.
«Medimos cuánta luz infrarroja emitía el planeta cuando gira 360 grados sobre su eje», señaló en un comunicado. «La luz infrarroja te dice la temperatura de algo y dónde están las partes más calientes y frías de este planeta; en la Tierra, no hace más calor al mediodía; hace más calor un par de horas después de la tarde. Pero en este planeta, en realidad hace más calor cerca del mediodía. Vemos que la mayor parte de la luz infrarroja proviene de la parte del planeta cuando su estrella está en lo alto y mucha menos de otras partes del planeta».
Las lecturas de la temperatura se consideran una forma de caracterizar su atmósfera.
«El planeta es mucho más frío de lo que esperábamos, lo que sugiere que está reflejando gran parte de la luz estelar incidente que lo golpea, presumiblemente debido a las nubes del lado diurno permanente», dijo el coautor Nicolas Cowan del Instituto de Investigación de Exoplanetas (iREx) y la Universidad McGill en Montreal, quien ayudó en el análisis e interpretación de las mediciones de la curva de fase térmica. «El planeta tampoco transporta mucho calor a su lado nocturno, pero creemos entender el porqué: la luz estelar que es absorbida probablemente lo es en lo alto de la atmósfera, desde donde la energía se irradia rápidamente de regreso al espacio».
Crédito: Ethen Schmidt.
Según Crossfield, los resultados son solo un primer paso hacia una nueva fase de exploración exoplanetaria a medida que el estudio de las atmósferas de exoplanetas avanza constantemente hacia planetas cada vez más pequeños.
El investigador explicó la extrema rareza de los mundos similares a Neptuno que se encuentran cerca de sus estrellas anfitrionas, una región típicamente tan desprovista de planetas que los astrónomos la llaman el «desierto caliente de Neptuno».
«Creemos que esto se debe a que los Neptunos calientes no son lo suficientemente masivos para evitar la evaporación atmosférica sustancial y la pérdida de masa», dijo. «Entonces, la mayoría de los exoplanetas calientes cercanos son los Júpiter calientes masivos o los planetas rocosos que hace mucho tiempo perdieron la mayor parte de sus atmósferas».
Afilando la puntería
A pesar que este Neptuno caliente no es apto para la colonización por seres humanos u otro tipo de vida conocida, los investigadores piensan que evaluar su atmósfera podría perfeccionar las técnicas que algún día serán usadas para hallar planetas más confortables para la vida.
«Si alguien va a creer lo que los astrónomos dicen sobre encontrar señales de vida u oxígeno en otros mundos, primero vamos a tener que mostrar que podemos hacerlo bien con cosas fáciles», dijo. «En ese sentido, planetas más grandes y calientes que LTT 9779b actúan como blancos de prueba y muestran que vamos afilando nuestra puntería».
Crédito: Ethen Schmidt.
No obstante, aún hace falta mucho trabajo para entender a estos Neptunos calientes y responder bastantes preguntas sobre ellos.
«¿Cómo este planeta es capaz de retener su atmósfera? ¿Cómo se formó en primer lugar? ¿Fue inicialmente más grande pero perdió parte de su atmósfera original? Si es así, ¿entonces por qué su atmósfera no es solo una versión menor de aquellos de planetas ultra calientes mayores? ¿Qué más puede haber en sus atmósferas?», concluyó Crossfield.
