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Un estudio revela que el Neptuno Caliente GJ 3470b está perdiendo su atmósfera


Utilizando el Telescopio Espacial Hubble en 2015, los astrónomos detectaron que GJ 436b, uno de los 'Neptunos' extrasolares más calientes conocidos, está perdiendo su atmósfera. No se espera que este gigante gaseoso se evapore, pero es posible que otros Neptunos extrasolares más calientes no tengan tanta suerte.

Un Neptuno caliente es un tipo de planeta gigante con una masa similar a la de Urano o Neptuno que orbita cerca de su estrella, normalmente en menos de 1 UA.

El Estudio
Los astrónomos utilizaron el Telescopio Espacial Hubble para encontrar un segundo Neptuno extrasolar muy caliente, llamado GJ 3470b, que está perdiendo su atmósfera a una velocidad 100 veces más rápida que la de GJ 436b.

Los cazadores de planetas han encontrado un gran número de planetas extrasolares calientes del tamaño de Júpiter y Súpertierras calientes (planetas no más de 1.5 veces el diámetro de la Tierra). Estos planetas están ardiendo porque orbitan muy cerca de su estrella.

Pero los planetas extrasolares llamados 'Neptunos calientes', cuyas atmósferas se calientan a más de 1,700 grados Fahrenheit (927 grados Celsius), han sido mucho más difíciles de encontrar. De hecho, hasta ahora solo se han encontrado unos pocos Neptunos calientes.

Los astrónomos plantean la hipótesis de que estos gigantes gaseosos son despojados de sus atmósferas y finalmente se convierten en planetas más pequeños.

Sin embargo, es difícil observarlos activamente, ya que solo pueden estudiarse en luz UV, lo que limita a los investigadores a examinar las estrellas cercanas a no más de 150 años luz de distancia de la Tierra y que no están ocultas por el material interestelar.

GJ 3470b
El planeta extrasolar GJ 3470b está a unos 96 años luz de distancia y orbita una estrella enana roja en la dirección general de la constelación de Cáncer.

Un equipo de astrónomos liderado por el Dr. Vincent Bourrier de la Universidad de Ginebra encontró que GJ 3470b había perdido significativamente más masa y tenía una exosfera notablemente más pequeña que el primer planeta extrasolar del tamaño de Neptuno estudiado, GJ 436b, debido a su menor densidad y la recepción de una explosión de radiación más fuerte de su estrella anfitriona.

La menor densidad de GJ 3470b lo hace incapaz de aferrarse gravitacionalmente a la atmósfera caliente, y mientras que la estrella que alberga GJ 436b tenía entre 4 mil millones y 8 mil millones de años, la estrella que alberga a GJ 3470b tiene solo 2 mil millones de años. Una estrella más joven es más activa y poderosa, y, por lo tanto, tiene más radiación para calentar la atmósfera del planeta.

Los investigadores estiman que GJ 3470b puede haber perdido hasta el 35% de su masa total y, en unos pocos miles de millones de años, todo su gas puede ser eliminado, dejando solo un núcleo rocoso.

Conclusiones
El descubrimiento de varios Neptunos calientes en el borde de la devastación perdiendo su atmósfera apoya la idea de que la versión más caliente de estos planetas es de corta duración. Los Neptunos calientes se habrían reducido para convertirse en mini Neptunos, o se habrían erosionado por completo para dejar solo su núcleo rocoso.

"Esta es la evidencia que demuestra que los planetas pueden perder una fracción significativa de toda su masa", dijo el miembro del equipo, el profesor David Sing, un astrónomo de la Universidad Johns Hopkins y la Universidad de Exeter.

“GJ 3470b está perdiendo más masa que cualquier otro planeta que hayamos visto hasta ahora; en solo unos pocos miles de millones de años a partir de ahora, la mitad del planeta habrá desaparecido".

Referencia del documento científico:
V. Bourrier et al. Hubble PanCET: una atmósfera superior extendida de hidrógeno neutro alrededor del Neptuno Caliente GJ 3470b. Astronomy & Astrophysics (A&A), Volumen 620, Número de artículo A147, diciembre de 2018; DOI: 10.1051 / 0004-6361 / 201833675

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