Detectan una Atmósfera primitiva Rodeando a un “Neptuno Cálido”




Detectan una Atmósfera Inesperadamente Primitiva Rodeando a un “Neptuno Cálido”


 Un estudio que combina observaciones de los telescopios espaciales Hubble y Spitzer de la NAA ha revelado que el lejano planeta HAT-P-26b posee una atmósfera primitiva compuesta casi por competo de hidrógeno y helio. Situado a 437 años luz de distancia, HAT-P-26b orbita una estrellas que es el doble de vieja que el Sol.

El análisis es uno de los estudios más detallados hasta la fecha de un “Neptuno cálido,” un planeta que tiene el tamaño de Neptuno y se encuentra cerca de su estrella. Los investigadores determinaron que la atmósfera de HAT-P-26b está relativamente libre de nubes y posee una fuerte indicación de agua, aunque el planeta no sea un mundo de agua. Se trata de la mejor medición hasta la fecha de agua en un exoplaneta de este tamaño.

El descubrimiento de una atmósfera con esta composición en este exoplaneta tiene consecuencias sobre lo que piensan los científicos acerca del nacimiento y desarrollo de los sistemas planetarios. Comparado con Neptuno y Urano, los planetas de nuestro Sistema Solar con una masa similar, HAT-P-26b probablemente se formó más cerca de su estrella nodriza o más tarde en el desarrollo de su sistema planetario, o ambos.

“Los astrónomos han comenzado a investigar las atmósferas de estos distantes planetas con la masa de Neptuno, y casi de inmediato, hemos encontrado un ejemplo que va en contra de la tendencia de nuestro sistema solar”, dijo Hannah Wakeford, investigador postdoctoral en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, y autor principal del estudio publicado el 12 Mayo de 2017 en la revista Science. “Este tipo de resultado inesperado es la razón por que realmente me gusta explorar las atmósferas de planetas alienígenas.”

Para estudiar la atmósfera de HAT-P-26b, los investigadores utilizaron datos de tránsitos - cuando el planeta pasa por delante de su estrella anfitriona. Durante un tránsito, una fracción de la luz estelar se filtra a través de la atmósfera del planeta, que absorbe algunas longitudes de onda de la luz, pero no otras. Observando cómo las firmas de luz de las estrellas cambian como resultado de este filtrado, los investigadores pueden trabajar hacia atrás para averiguar la composición química de la atmósfera.

En este caso, el equipo agrupó los datos de cuatro tránsitos medidos por el Hubble y dos vistos por Spitzer. Juntas, estas observaciones cubrieron una amplia gama de longitudes de onda de la luz amarilla a través de la región del infrarrojo cercano.

Como el estudio proporcionó una medida precisa del agua, los investigadores han podido utilizarla para estimar lo rico que es el planeta en elementos “metálicos”, es decir, más pesados que el hidrógeno y el helio, lo que a su vez indica cómo se formó el planeta.

Para comparar los planetas por sus metalicidades, los científicos utilizan el Sol como un punto de referencia, casi como describir cuánto bebidas tienen cafeína comparándolas con una taza de café. Júpiter tiene una metalicidad alrededor de 2 a 5 veces la del Sol. La de Saturno es aproximadamente 10 veces más que la del Sol. Estos valores relativamente bajos significan que los dos gigantes de gas están compuestos casi por completo de hidrógeno y helio.

Los gigantes de hielo Neptuno y Urano son más pequeños que los gigantes de gas pero más ricos en elementos más pesados, con metalicidades de alrededor de 100 veces la del Sol. Por lo tanto, para los cuatro planetas exteriores de nuestro sistema solar, la tendencia es que las metalicidades son más bajas para los planetas más grandes.

Los científicos creen que esto sucedió porque, cuando el sistema solar fue tomando forma, Neptuno y Urano se formaron en una región hacia las afueras de un enorme disco de polvo, gas y escombros que se arremolinaba alrededor del sol inmaduro. Resumiendo el complicado proceso de formación planetaria en pocas palabras: Neptuno y Urano habrían sido bombardeados con un montón de escombros helados que eran ricos en elementos más pesados. Júpiter y Saturno, que se formaron en una parte más caliente del disco, se habrían encontrado con menos de los restos helados.

Dos planetas más allá de nuestro sistema solar también se ajustan a esta tendencia. Uno de ellos es el planeta con la masa de Neptuno HAT-P-11b. El otro es WASP-43b, un gigante de gas dos veces más masivo que Júpiter.

Pero Wakeford y sus colegas descubrieron que HAT-P-26b rompe esa tendencia. Determinaron que su metalicidad es de sólo 4,8 veces la del Sol, mucho más cercano al valor de Júpiter que de Neptuno.

“Este análisis demuestra que hay mucha más diversidad en las atmósferas de estos exoplanetas de lo que esperábamos, lo que nos da una idea de cómo los planetas pueden formarse y evolucionar de manera diferente en nuestro sistema solar”, dijo David K. Sing de la Universidad de Exeter y segundo autor del artículo.

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