Dos telescopios espaciales de la NASA se han unido para identificar, por primera vez, la "huella digital" química detallada de un planeta entre los tamaños de la Tierra y Neptuno. No se pueden encontrar planetas como este en nuestro propio sistema solar, pero soncomún alrededor de otras estrellas.
El planeta, Gliese 3470 b también conocido como GJ 3470 b, puede ser un cruce entre la Tierra y Neptuno, con un gran núcleo rocoso enterrado bajo una atmósfera profunda y aplastante de hidrógeno y helio. Con un peso de 12.6 masas terrestres, el planeta es más masivo que la Tierra pero menos masivo que Neptuno que tiene más de 17 masas terrestres.
El observatorio espacial Kepler de la NASA ha descubierto muchos mundos similares, cuya misión finalizó en 2018. De hecho, el 80% de los planetas en nuestra galaxia pueden caer en este rango de masa. Sin embargo, los astrónomos nunca han podido entender la naturaleza químicade tal planeta hasta ahora, dicen los investigadores.
Al inventariar los contenidos de la atmósfera del GJ 3470 b, los astrónomos pueden descubrir pistas sobre la naturaleza y el origen del planeta.
"Este es un gran descubrimiento desde la perspectiva de la formación de planetas. El planeta orbita muy cerca de la estrella y es mucho menos masivo que Júpiter, 318 veces la masa de la Tierra, pero ha logrado acumular la atmósfera primordial de hidrógeno / helio queestá en gran parte 'no contaminado' por elementos más pesados ", dijo Björn Benneke, de la Universidad de Montreal en Canadá." No tenemos nada como esto en el sistema solar, y eso es lo que lo hace llamativo ".
Los astrónomos enlistaron las capacidades combinadas de longitud de onda múltiple de los telescopios espaciales Hubble y Spitzer de la NASA para hacer un primer estudio de la atmósfera de GJ 3470 b.
Esto se logró midiendo la absorción de la luz estelar cuando el planeta pasó frente a su estrella tránsito y la pérdida de luz reflejada del planeta al pasar detrás de la estrella eclipse. En total, los telescopios espaciales observaron 12tránsitos y eclipses 20. La ciencia del análisis de huellas dactilares químicas basadas en la luz se llama "espectroscopia".
"Por primera vez tenemos una firma espectroscópica de un mundo así", dijo Benneke. Pero no puede clasificarse: ¿Debería llamarse "super-Tierra" o "sub-Neptuno"? O tal vez algo¿más?
Afortunadamente, la atmósfera de GJ 3470 b resultó ser en su mayor parte despejada, con solo peligros delgados, lo que permitió a los científicos explorar profundamente la atmósfera.
"Esperábamos una atmósfera fuertemente enriquecida en elementos más pesados como el oxígeno y el carbono que están formando abundante vapor de agua y gas metano, similar a lo que vemos en Neptuno", dijo Benneke. "En cambio, encontramos una atmósfera que es tan pobre enelementos pesados que su composición se asemeja a la composición rica en hidrógeno / helio del sol ".
Se cree que otros exoplanetas, llamados "Júpiter calientes", se forman lejos de sus estrellas y con el tiempo migran mucho más cerca. Pero este planeta parece haberse formado justo donde está hoy, dijo Benneke.
La explicación más plausible, según Benneke, es que GJ 3470 b nació precariamente cerca de su estrella enana roja, que es aproximadamente la mitad de la masa de nuestro Sol. Él presume que esencialmente comenzó como una roca seca y se acrecentó rápidamentehidrógeno de un disco de gas primordial cuando su estrella era muy joven. El disco se llama "disco protoplanetario".
"Estamos viendo un objeto que fue capaz de acumular hidrógeno del disco protoplanetario pero no se escapó para convertirse en un Júpiter caliente", dijo Benneke. "Este es un régimen intrigante".
Una explicación es que el disco se disipó antes de que el planeta pudiera crecer más. "El planeta se atascó siendo un sub-Neptuno", dijo Benneke.
El próximo telescopio espacial James Webb de la NASA podrá explorar aún más profundamente la atmósfera del GJ 3470 b, gracias a la sensibilidad sin precedentes de Webb en el infrarrojo. Los nuevos resultados ya han despertado un gran interés por parte de los equipos estadounidenses y canadienses que desarrollan los instrumentos en Webb.observará los tránsitos y eclipses de GJ 3470 b a longitudes de onda de luz donde los peligros atmosféricos se vuelven cada vez más transparentes.
El Telescopio Espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la NASA y la ESA Agencia Espacial Europea. El Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, administra el telescopio. El Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial STScI en Baltimore, Maryland, realizaOperaciones científicas del Hubble. STScI es operado para la NASA por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía en Washington, DC
El Laboratorio de Propulsión a Chorro en Pasadena, California, administra la misión del Telescopio Espacial Spitzer para la Dirección de la Misión Científica de la NASA en Washington. Las operaciones científicas se llevan a cabo en el Centro Científico Spitzer en Caltech en Pasadena. Las operaciones espaciales se basan en Lockheed Martin Space Systems en Littleton, Colorado. Los datos se archivan en el Infrared Science Archive ubicado en IPAC en Caltech. Caltech administra JPL para la NASA.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por NASA / Laboratorio de Propulsión a Chorro . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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