Una atmósfera es lo que hace posible la vida en la superficie de la Tierra, regula nuestro clima y nos protege de los rayos cósmicos dañinos. Pero aunque los telescopios han contado un número creciente de planetas rocosos, los científicos habían pensado que la mayoría de sus atmósferas se habían perdido hace mucho tiempo.
Sin embargo, un nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad de Chicago y la Universidad de Stanford sugiere un mecanismo por el cual estos planetas no solo podrían desarrollar atmósferas llenas de vapor de agua, sino mantenerlas durante largos períodos. Publicado el 15 de marzo en Astrophysical Journal Letters, la investigación se expandenuestra imagen de la formación planetaria y podría ayudar a dirigir la búsqueda de mundos habitables en otros sistemas estelares.
"Nuestro modelo dice que estos exoplanetas rocosos calientes deberían tener una atmósfera dominada por el agua en algún momento, y para algunos planetas, puede ser bastante tiempo", dijo el profesor asistente Edwin Kite, un experto en cómolas atmósferas planetarias evolucionan con el tiempo.
A medida que los telescopios documentan más y más exoplanetas, los científicos están tratando de averiguar cómo se verían. En general, los telescopios pueden informarle sobre el tamaño físico de un exoplaneta, su proximidad a su estrella y, si tiene suerte, cuánta masa tiene.tiene. Para ir mucho más allá, los científicos tienen que extrapolar en base a lo que sabemos sobre la Tierra y los otros planetas de nuestro propio sistema solar. Pero los planetas más abundantes no parecen ser similares a los que vemos a nuestro alrededor.
"Lo que ya sabíamos de la misión Kepler es que los planetas un poco más pequeños que Neptuno son realmente abundantes, lo cual fue una sorpresa porque no hay ninguno en nuestro sistema solar", dijo Kite.están hechos, pero hay una fuerte evidencia de que son bolas de magma envueltas en una atmósfera de hidrógeno ".
También hay una cantidad considerable de planetas rocosos más pequeños que son similares, pero sin las capas de hidrógeno. Por lo tanto, los científicos supusieron que muchos planetas probablemente comienzan como esos planetas más grandes que tienen atmósferas hechas de hidrógeno, pero pierden sus atmósferas cuando la estrella cercanaenciende y expulsa el hidrógeno.
Pero quedan muchos detalles por completar en esos modelos. Kite y la coautora Laura Schaefer de la Universidad de Stanford comenzaron a explorar algunas de las posibles consecuencias de tener un planeta cubierto de océanos de roca derretida.
"El magma líquido es bastante líquido", dijo Kite, por lo que también gira vigorosamente, al igual que los océanos de la Tierra. Existe una buena posibilidad de que estos océanos de magma estén succionando hidrógeno de la atmósfera y reaccionen para formar agua. Algunos deque el agua se escapa a la atmósfera, pero mucha más se absorbe en el magma.
Luego, después de que la estrella cercana elimina la atmósfera de hidrógeno, el agua se extrae a la atmósfera en forma de vapor de agua. Finalmente, el planeta queda con una atmósfera dominada por el agua.
Esta etapa podría persistir en algunos planetas durante miles de millones de años, dijo Kite.
Hay varias formas de probar esta hipótesis. El telescopio espacial James Webb, el poderoso sucesor del telescopio Hubble, está programado para ser lanzado a finales de este año; podrá realizar mediciones de la composición de la atmósfera de un exoplaneta.detecta planetas con agua en sus atmósferas, esa sería una señal.
Otra forma de probar es buscar señales indirectas de atmósferas. La mayoría de estos planetas están bloqueados por mareas; a diferencia de la Tierra, no giran cuando se mueven alrededor de su sol, por lo que un lado siempre está caliente y el otro frío.
Un par de alumnos de UChicago sugirieron una forma de utilizar este fenómeno para verificar la atmósfera. Los científicos Laura Kreidberg, PhD'16, y Daniel Koll, PhD'16, ahora en el Instituto Max Planck de Astronomía y MIT, respectivamente.- señaló que una atmósfera moderaría la temperatura del planeta, por lo que no habría una gran diferencia entre los lados diurno y nocturno. Si un telescopio puede medir la intensidad del brillo del lado diurno, debería poder decirsi hay una atmósfera que redistribuye el calor.
Cita: "Agua en exoplanetas rocosos calientes". Kite y Schaefer, Cartas de revistas astrofísicas , 11 de marzo de 2021.
Financiamiento: NASA.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Chicago . Original escrito por Louise Lerner. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :