13.05.17.-
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.
La atmósfera de un lejano “Neptuno cálido” HAT-P-26b, ilustrado aquí, es inesperadamente primitiva, compuesta principalmente por hidrógeno y helio. Image Credit: NASA/GSFC
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