Imagínese estar en un lugar donde los vientos son tan fuertes que se mueven a la velocidad del sonido. Ese es solo un aspecto de la atmósfera en XO-3b, uno de una clase de exoplanetas planetas fuera de nuestro sistema solar, conocidos comoJúpiteres calientes.La órbita excéntrica del planeta también conduce a variaciones estacionales cientos de veces más fuertes que las que experimentamos en la Tierra.En un artículo reciente, un equipo de investigación dirigido por McGill, proporciona una nueva visión de cómo se ven las estaciones en un planeta fuera de nuestrosistema solar. Los investigadores también sugieren que la órbita ovalada, las temperaturas superficiales extremadamente altas 2.000 grados C, lo suficientemente caliente como para vaporizar la roca y la "hinchazón" de XO-3b revelan rastros de la historia del planeta.comprensión de cómo se forman y evolucionan los exoplanetas y dan un contexto para los planetas en nuestro propio sistema solar.
Los Júpiter calientes son mundos masivos y gaseosos como Júpiter, que orbitan más cerca de sus estrellas madre que Mercurio del Sol. Aunque no están presentes en nuestro propio sistema solar, parecen ser comunes en toda la galaxia. A pesar de ser el tipo más estudiadode exoplaneta, quedan preguntas importantes sobre cómo se forman. ¿Podría haber subclases de Júpiter calientes con diferentes historias de formación? Por ejemplo, ¿estos planetas toman forma lejos de sus estrellas madre, a una distancia donde hace suficiente frío para moléculas como el agua?volverse sólido, o más cerca. El primer escenario encaja mejor con las teorías sobre cómo nacen los planetas en nuestro propio sistema solar, pero lo que impulsaría a este tipo de planetas a migrar tan cerca de sus estrellas madre sigue sin estar claro.
Para probar esas ideas, los autores de un estudio reciente dirigido por McGill utilizaron datos del telescopio espacial Spitzer retirado de la NASA para observar la atmósfera del exoplaneta XO-3b. Observaron estaciones excéntricas y midieron la velocidad del viento en el planeta obteniendo una fasecurva del planeta cuando completaba una revolución completa alrededor de su estrella anfitriona.
Observando la dinámica atmosférica y la evolución interior
"Este planeta es un caso de estudio extremadamente interesante para la dinámica atmosférica y la evolución interior, ya que se encuentra en un régimen intermedio de masa planetaria donde pueden entrar en juego procesos que normalmente se descuidan para los Júpiter calientes menos masivos", dice Lisa Dang, la primera autorade un artículo publicado recientemente en El diario astronómico, estudiante de doctorado en el Departamento de Física de la Universidad McGill. "XO-3b tiene una órbita ovalada en lugar de la órbita circular de casi todos los demás Júpiter calientes conocidos. Esto sugiere que recientemente migró hacia su estrella madre; si ese es el caso,eventualmente se asentará en una órbita más circular".
La órbita excéntrica del planeta también conduce a variaciones estacionales cientos de veces más fuertes que las que experimentamos en la Tierra. Nicolas Cowan, profesor de McGill explica: "Todo el planeta recibe tres veces más energía cuando está cerca de su estrella durante unbreve tipo de verano, que cuando está lejos de la estrella."
Los investigadores también volvieron a estimar la masa y el radio del planeta y descubrieron que el planeta estaba sorprendentemente más hinchado de lo esperado. Sugieren que la posible fuente de este calentamiento podría deberse a restos de fusión nuclear.
¿Exceso de calor e hinchazón debido al calentamiento de las mareas?
Las observaciones de Gaia, una misión de la ESA Agencia Espacial Europea, encontraron que el planeta está más hinchado de lo esperado, lo que indica que su interior puede ser particularmente energético. Las observaciones de Spitzer también insinúan que el planeta produce gran parte de su propio calor como exceso de XO-3bLa emisión térmica no es estacional: se observa durante todo el año en XO-3b. Es posible que el exceso de calor provenga del interior del planeta, a través de un proceso llamado calentamiento por mareas. El apretón gravitacional de la estrella sobre el planeta oscila a medida que la órbita oblongalleva al planeta más lejos y luego más cerca de la estrella. Los cambios resultantes en la presión interior producen calor.
Para Dang, este inusual Júpiter caliente brinda la oportunidad de probar ideas sobre qué procesos de formación pueden producir ciertas características en estos exoplanetas. Por ejemplo, ¿el calentamiento de las mareas en otros Júpiter calientes también podría ser un signo de migración reciente? Solo XO-3b ganóNo revela el misterio, pero sirve como una prueba importante para las ideas emergentes sobre estos gigantes abrasadores.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionado por Universidad McGill. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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