Un equipo dirigido por la NASA ha encontrado evidencia de que el planeta de gran tamaño WASP-18b está envuelto en una estratosfera sofocante cargada de monóxido de carbono y desprovista de agua. Los hallazgos provienen de un nuevo análisis de observaciones realizadas por los telescopios espaciales Hubble y Spitzer.
La formación de una capa de estratosfera en la atmósfera de un planeta se atribuye a moléculas similares a los "protectores solares", que absorben la radiación UV y visible proveniente de la estrella y luego liberan esa energía en forma de calor. El nuevo estudio sugiere que el "Júpiter caliente"WASP-18b, un planeta masivo que orbita muy cerca de su estrella anfitriona, tiene una composición inusual, y la formación de este mundo podría haber sido bastante diferente a la de Júpiter, así como a los gigantes gaseosos en otros sistemas planetarios.
"La composición de WASP-18b desafía todas las expectativas", dijo Kyle Sheppard del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, autor principal del artículo publicado en Cartas de revistas astrofísicas . "No sabemos de ningún otro planeta extrasolar donde el monóxido de carbono domine tan completamente la atmósfera superior".
En la Tierra, el ozono absorbe los rayos ultravioleta en la estratosfera, lo que protege a nuestro mundo de una gran cantidad de la radiación dañina del Sol. Para el puñado de exoplanetas con estratosferas, se cree que el absorbente es una molécula como el óxido de titanio, un pariente cercano dedióxido de titanio, utilizado en la Tierra como pigmento de pintura e ingrediente de protector solar.
Los investigadores analizaron los datos recopilados para WASP-18b, ubicado a 325 años luz de la Tierra, como parte de una encuesta para encontrar exoplanetas con estratosferas. El planeta de peso pesado, que tiene la masa de 10 Júpiter, se ha observado repetidamente, lo que permiteastrónomos para acumular un tesoro relativamente grande de datos. Este estudio analizó cinco eclipses de datos archivados del Hubble y dos de Spitzer.
A partir de la luz emitida por la atmósfera del planeta en longitudes de onda infrarrojas, más allá de la región visible, es posible identificar las huellas espectrales del agua y algunas otras moléculas importantes. El análisis reveló la peculiar huella digital de WASP-18b, que no se parece a ningún exoplanetaexaminado hasta ahora. Para determinar qué moléculas tenían más probabilidades de coincidir, el equipo llevó a cabo un extenso modelado por computadora.
"La única explicación consistente para los datos es una sobreabundancia de monóxido de carbono y muy poco vapor de agua en la atmósfera de WASP-18b, además de la presencia de una estratosfera", dijo Nikku Madhusudhan, coautor del estudio dela Universidad de Cambridge. "Esta rara combinación de factores abre una nueva ventana a nuestra comprensión de los procesos fisicoquímicos en atmósferas exoplanetarias".
Los hallazgos indican que WASP-18b tiene monóxido de carbono caliente en la estratosfera y monóxido de carbono más frío en la capa de la atmósfera debajo, llamada troposfera. El equipo determinó esto detectando dos tipos de firmas de monóxido de carbono, una firma de absorción en unlongitud de onda de aproximadamente 1,6 micrómetros y una firma de emisión de aproximadamente 4,5 micrómetros. Esta es la primera vez que los investigadores detectan ambos tipos de huellas dactilares para un solo tipo de molécula en la atmósfera de un exoplaneta.
En teoría, otro posible ajuste para las observaciones es el dióxido de carbono, que tiene una huella digital similar. Los investigadores descartaron esto porque si hubiera suficiente oxígeno disponible para formar dióxido de carbono, la atmósfera también debería tener algo de vapor de agua.
Para producir las huellas digitales espectrales vistas por el equipo, la atmósfera superior de WASP-18b tendría que estar cargada con monóxido de carbono. En comparación con otros Júpiter calientes, la atmósfera de este planeta probablemente contendría 300 veces más "metales" o elementos más pesados.que el hidrógeno y el helio. Esta metalicidad extremadamente alta indicaría que WASP-18b podría haber acumulado mayores cantidades de hielos sólidos durante su formación que Júpiter, lo que sugiere que puede no haberse formado de la forma en que lo hicieron otros Júpiter calientes.
"El lanzamiento esperado del Telescopio Espacial James Webb y otros observatorios futuros basados en el espacio nos dará la oportunidad de hacer un seguimiento con instrumentos aún más poderosos y continuar explorando la asombrosa variedad de exoplanetas que existen", dijo Avi Mandell, uncientífico de exoplanetas en Goddard y el segundo autor del artículo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Centro de vuelos espaciales de la NASA / Goddard . Original escrito por Elizabeth Zubritsky. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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