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KELT-9b es tan caliente que sus moléculas de hidrógeno están siendo destrozadas


Utilizando datos del telescopio espacial Spitzer de la NASA, los astrónomos han encontrado evidencia de que el calor en la atmósfera de KELT-9b, el exoplaneta en tránsito más caliente conocido, es demasiado caliente incluso para que las moléculas de hidrógeno permanezcan intactas; se desgarran en el lado de día del planeta. Estas moléculas son incapaz de reformarse hasta que sus átomos desunidos fluyen hacia el lado nocturno del planeta.

KELT-9b pertenece a una familia llamada jupíteres ultracalientes; exoplanetas gigantes increíblemente calientes que orbitan muy cerca de su estrella madre.

El planeta es un gigante gaseoso aproximadamente 2.8 veces más masivo que Júpiter pero solo la mitad de denso.

Gira alrededor de su estrella anfitriona, KELT-9, en 36 horas a una distancia de solo 1/30 de la Tierra al Sol.

La estrella anfitriona, ardiendo a unos 9.900 grados Celsius (17.850 grados Fahrenheit), se encuentra en la línea divisoria entre las estrellas de tipo A y B. Esta estrella, también conocida como HD 195689, está a unos 650 años luz de distancia en la constelación cisne.

KELT-9b está bloqueado por el acoplamiento de marea a la estrella y su lado del día es bombardeado perpetuamente por la radiación estelar. (El acoplamiento de marea es la causa de que la cara de un objeto astronómico esté fijada apuntando a otro, tal como la cara visible de la Luna está siempre apuntando a la Tierra).

Con una temperatura máxima en el día de 4,327 grados Celsius (7,820 grados Fahrenheit), el planeta está más caliente que la mayoría de las estrellas conocidas en el universo estudiado.

"Este tipo de planeta tiene una temperatura tan extrema que está un poco separado de muchos otros exoplanetas", dijo Megan Mansfield, una estudiante graduada de la Universidad de Chicago.

"Hay algunos otros jupíteres calientes y jupíteres ultracalientes que no son tan calientes, pero aun así, son lo suficientemente calientes como para que este efecto tenga lugar".

El estudio
Mansfield y sus colegas utilizaron telescopio espacial Spitzer para analizar los perfiles de temperatura de KELT-9b.

Spitzer puede medir variaciones sutiles en el calor. Repetidas durante muchas horas, estas observaciones permiten que el telescopio capture los cambios en la atmósfera a medida que el planeta se presenta en fases mientras orbita la estrella. Diferentes mitades del planeta aparecen a la vista mientras orbita alrededor de su estrella.

Eso permitió a los astrónomos vislumbrar la diferencia entre el día y la noche de KELT-9b.

Una gran pregunta para los investigadores que intentan comprender las atmósferas de los exoplanetas es cómo se equilibran el flujo y la radiación. Los modelos de computadora son herramientas importantes en tales investigaciones, que muestran cómo estas atmósferas se podrían comportar a diferentes temperaturas.

El mejor ajuste para los datos recopilados en KELT-9b fue un modelo que incluía moléculas de hidrógeno que se desgarraban y volvían a ensamblarse, en un proceso químico conocido como disociación y recombinación.

"Si no se tiene en cuenta la disociación de hidrógeno, se obtienen vientos muy rápidos de 37 millas / seg (60 km / s). Es probable que este no sea el caso", dijo Mansfield.

Resulta que KELT-9b no tiene grandes diferencias de temperatura entre sus lados diurnos y nocturnos, lo que sugiere un flujo de calor constante de un lado al otro.

Y el punto caliente en el lado del día, que se predice está directamente debajo de la estrella de este planeta, se alejó de su posición esperada. Los científicos no saben por qué, este es otro misterio por resolver en este planeta increíblemente caliente y extraño. Esto nos recuerda que el universo continúa presentándonos enigmas difíciles de resolver.

Referencia del documento científico:
Megan Mansfield et al. 2020. Evidencia de Disociación y Recombinación de H2 y transporte de calor en la atmósfera de KELT-9b. The Astrophysical Journal Letters, Volumen 888, Número 2; doi: 10.3847 / 2041-8213 / ab5b09

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