Astrónomos detectan metales vaporizados en la atmósfera de un Júpiter caliente


Utilizando el espectrógrafo HARPS en el Observatorio La Silla en Chile, los astrónomos han detectado magnesio, sodio, calcio, cromo, hierro, níquel, y vanadio en la atmósfera de WASP-121b, un planeta extrasolar gigante gaseoso ubicado a aproximadamente 881 años luz de distancia en la constelación de Puppis.

Los astrónomos han detectado magnesio, sodio, calcio, cromo, hierro, níquel, y vanadio en la atmósfera de WASP-121b, un planeta extrasolar gigante gaseoso ubicada a aproximadamente 881 años luz de distancia en la constelación de Puppis.

WASP-121b es un planeta gigante gaseoso 1,87 veces más grande que Júpiter y 1,18 veces más masivo.

Descubierto en 2016, este Júpiter caliente tarda solo 1,3 días en orbitar a su estrella madre, conocida como WASP-121, un astro de tipo F6.

El planeta caliente está tan cerca de WASP-121 que si se acercara más, la gravedad de la estrella comenzaría a desgarrarlo.

Los astrónomos estiman que la temperatura del planeta es de unos 2.500 grados Celsius (4.600 grados Fahrenheit), esto es lo suficientemente caliente como para hervir metales.

"Estudios anteriores mostraron que suceden muchas cosas en su atmósfera", dijo el Dr. Jens Hoeijmakers, astrónomo del Centro Nacional de Competencia en Investigación de Planetas de las Universidades de Berna y Ginebra.

"Y esto a pesar del hecho de que los astrónomos habían asumido que los planetas ultracalientes tienen atmósferas bastante simples, porque con un calor tan abrasador no se pueden formar muchos compuestos químicos complejos".

"Estudios anteriores intentaron explicar estas complejas observaciones con teorías que no me parecieron plausibles", dijo el Dr. Hoeijmakers.

Esos estudios sospechaban que las moléculas que contienen el metal relativamente raro, el vanadio, un elemento químico de número atómico 23 situado en el grupo 5 de la tabla periódica de los elementos, eran la principal causa de la atmósfera compleja de WASP-121b.

"Sin embargo, esto solo tendría sentido si faltara en la atmósfera un metal más común, el titanio. Así que nos propusimos encontrar otra explicación", dijo el Dr. Hoeijmakers.

El estudio
Utilizando datos del espectrógrafo HARPS de alta resolución del Observatorio La Silla de ESO, el Dr. Hoeijmakers y sus colegas encontraron magnesio, sodio, calcio, cromo, hierro, níquel y vanadio en la atmósfera de WASP-121b.

"Todos los metales se evaporaron como resultado de las altas temperaturas que prevalecen en WASP-121b, lo que garantiza que el aire del exoplaneta consista en metales evaporados, entre otras cosas", dijo el Dr. Hoeijmakers.

"Con las mismas técnicas que usamos hoy en día, en lugar de solo detectar firmas de hierro gaseoso o vanadio, podremos enfocarnos en firmas biológicas; signos de vida, como las firmas de agua, oxígeno y metano".

"El amplio conocimiento sobre la atmósfera de WASP-121b no solo confirma el carácter ultracaliente de este exoplaneta, sino que también subraya el hecho de que este campo de investigación está entrando en una nueva era".

El Dr. Hoeijmakers dice que después de años de catalogar lo que hay por ahí en el universo, los científicos ahora ya no solo está tomando medidas, sino que están "comenzando a comprender lo que realmente nos muestran los datos de los instrumentos".

Crédito de la imagen: NASA / ESA / G. Bacon, STSci.

Referencia del documento científico: 
H.J. Hoeijmakers et al. 2020. Hot Exoplanet Atmospheres Resolved with Transit Spectroscopy (HEARTS). IV. A spectral inventory of atoms and molecules in the high-resolution transmission spectrum of WASP-121b. A&A 641, A123; doi: 10.1051/0004-6361/202038365

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