Exóticos elementos descubiertos en atmósfera de un planeta similar a Júpiter

La atmósfera de uno de los planetas más extremos conocidos también puede tener capas similares, aunque con características muy diferentes, con elementos exóticos como cromo, vanadio y magnesio.

Esta es la conclusión de un estudio publicado en Nature Astronomy, en el que un equipo internacional de investigadores, dirigido por la Universidad de Lund, caracterizó por primera vez la atmósfera de un planeta caliente similar a Júpiter con la ayuda del telescopio espacial CHEOPS. La investigación puede ayudar a los astrónomos a comprender las complejidades de muchos otros exoplanetas, incluidos los planetas similares a la Tierra.

WASP-189b es un planeta ubicado a 322 años luz de la Tierra. Las extensas observaciones con el telescopio espacial CHEOPS en 2020 revelaron, entre otras cosas, que el planeta está 20 veces más cerca de su estrella anfitriona que la Tierra del Sol y tiene una temperatura diurna de 3.200 grados centígrados.

Investigaciones más recientes con el espectrógrafo HARPS, en el Observatorio La Silla en Chile, ahora, por primera vez, permitieron a los investigadores observar más de cerca la atmósfera de este planeta similar a Júpiter.

“Medimos la luz proveniente de la estrella anfitriona del planeta y que pasa a través de la atmósfera de este. Los gases en su atmósfera absorben parte de la luz estelar, de manera similar al ozono que absorbe parte de la luz solar en la atmósfera de la Tierra, y por lo tanto dejan su característica ‘huella digital’”. Con la ayuda de HARPS pudimos identificar las sustancias correspondientes”, explica en un comunicado la autora principal del estudio y estudiante de doctorado en la Universidad de Lund, Bibiana Prinoth.

Según los investigadores, los gases que dejaron sus huellas dactilares en la atmósfera de WASP-189b incluían hierro, cromo, vanadio, magnesio y manganeso.

Una sustancia particularmente interesante que encontró el equipo es un gas que contiene titanio: el óxido de titanio. Si bien el óxido de titanio es muy escaso en la Tierra, podría desempeñar un papel importante en la atmósfera de WASP-189b, similar al del ozono en la atmósfera terrestre.

“El óxido de titanio absorbe la radiación de onda corta, como la radiación ultravioleta. Por lo tanto, su detección podría indicar una capa en la atmósfera de WASP-189b que interactúa con la radiación estelar de manera similar a como lo hace la capa de ozono en la Tierra”, dijo el coautor del estudio, Kevin Heng, profesor de astrofísica en la Universidad de Berna y miembro de NCCR PlanetS.

De hecho, los investigadores encontraron indicios de esa capa y otras capas en el planeta ultracaliente similar a Júpiter. “En nuestro análisis, vimos que las ‘huellas dactilares’ de los diferentes gases estaban ligeramente alteradas en comparación con nuestras expectativas. Creemos que los fuertes vientos y otros procesos podrían generar estas alteraciones. Y debido a que las huellas dactilares de los diferentes gases se alteraron de diferentes maneras, creemos que esto indica que existen en diferentes capas, de manera similar a como las huellas dactilares del vapor de agua y el ozono en la Tierra se verían alteradas de manera diferente desde la distancia, porque en su mayoría ocurren en diferentes capas atmosféricas”, explica Prinoth. Estos resultados pueden cambiar la forma en que los astrónomos investigan los exoplanetas.

“En el pasado, los astrónomos a menudo suponían que las atmósferas de los exoplanetas existían como una capa uniforme y trataban de entenderlo como tal. Pero nuestros resultados demuestran que incluso las atmósferas de los planetas gaseosos gigantes intensamente irradiados tienen estructuras tridimensionales complejas”, dice el autor y profesor titular asociado de la Universidad de Lund, Jens Hoeijmakers.