08 de diciembre de 2018
08.12.2018

El IAC descubre un exoplaneta que pierde atmósfera en forma de cola

Un grupo internacional liderado por personal investigador del Astrofísico detecta evaporación de helio como un cometa en WASP-69b

08.12.2018 | 00:29
El IAC descubre un exoplaneta que pierde atmósfera en forma de cola

Una investigación, liderada por científicos del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), desvela que el exoplaneta gigante WASP-69b arrastra una cola parecida a la de un cometa, formada por partículas de helio que escapan de su campo gravitatorio propulsadas por la radiación ultravioleta de su estrella. Los resultados de este trabajo se publicaron esta semana en la revista Science.

Para detectar la atmósfera del exoplaneta gigante WASP-69b se utilizó el instrumento Carmenes, instalado en el telescopio de 3,5 metros del Observatorio de Calar Alto (Almería). Este espectrógrafo cubre simultáneamente el rango de longitud de onda visible y el infrarrojo cercano con alta resolución espectral. Esto ha permitido revelar la composición de la atmósfera del exoplaneta y sacar conclusiones acerca de la velocidad de las partículas de helio que abandonan su campo gravitatorio y la longitud de la cola que producen.

El planeta fue observado durante un tránsito, momento en el que pasó frente a su estrella anfitriona. En este momento, parte de la luz estelar queda eclipsada por el planeta y su atmósfera. "Observamos entonces una mayor duración del tránsito y una mayor cantidad de luz estelar bloqueada en una región del espectro donde el gas helio está absorbiendo luz", señaló Lisa Nortmann, investigadora del IAC y autora principal del artículo que publica la revista Science. Y añadió: "La mayor duración de esa absorción nos permite inferir la presencia de una cola".

Pero este no es el único resultado descrito en el artículo. Los autores también han analizado otros cuatro planetas de forma parecida. Son los exoplanetas calientes HD 189733b y HD 209458b, que tienen una masa similar a la de Júpiter, el planeta gigante extremadamente caliente KELT-9b y el exoplaneta cálido GJ 436b, del tamaño de Neptuno. El análisis no muestra exosferas extensas de helio entorno a los últimos tres planetas, lo que desafía las predicciones teóricas previas. El Júpiter caliente HD 189733b, en cambio, sí revela una fuerte absorción de helio, aunque este no forma una cola sino una envoltura entorno al planeta.

El equipo investigó también las estrellas anfitrionas de los cinco exoplanetas haciendo uso de los datos de la Misión Multi Espejo de Rayos X de la Agencia Espacial Europea (ESA XMM Newton). Las evidencias señalan que las detecciones de helio en atmósferas planetarias corresponden a los planetas que reciben mayores cantidades de rayos X y radiación ultravioleta extrema de sus estrella anfitrionas. "Este es un primer gran paso hacia el conocimiento de cómo evolucionan las atmósferas de los exoplanetas a lo largo del tiempo y sobre cual podría ser el origen de la distribución de masas y radios de la población observada de Supertierras y sub-Neptunos", señala Enric Pallé, investigador del IAC y coautor de la publicación.

Los resultados de estos estudios podrían significar que la radiación extrema de la estrella anfitriona puede despojar la envoltura gaseosa de los planetas gigantes (similares a Júpiter o Neptuno) y convertirlos en planetas rocosos con densidades similares a Venus o la Tierra.

"En el pasado, los estudios del escape atmosférico, como el que hemos visto en WASP-69b, se basaban en observaciones espaciales del hidrógeno en el ultravioleta lejano, una región espectral de acceso muy limitado y muy afectada por la absorción interestelar", señala Michael Salz, investigador de la Universidad de Hamburgo y primer autor de una publicación complementaria del mismo equipo, sobre los detalles de la detección en HD 189733b y que se publica en Astronomy & Astrophysics. "Pero nuestros resultados demuestran que el helio es un nuevo trazador muy prometedor para estudiar el escape atmosférico en exoplanetas", concluye.

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