No hay cielos azules para el planeta súper caliente WASP-79b.


El pronóstico del tiempo para el planeta gigante y súper caliente del tamaño de Júpiter WASP-79b es humedad pegajosa, nubes dispersas, lluvia de hierro y cielos amarillos. 

Esta es una ilustración artística del exoplaneta super caliente WASP-79b, ubicado a 780 años luz de distancia. El planeta orbita precariamente cerca de una estrella que es mucho más caliente que nuestro Sol. El planeta es más grande que Júpiter, y su atmósfera muy profunda y nebulosa chisporrotea a 3.000 grados Fahrenheit, la temperatura del vidrio fundido. El telescopio espacial Hubble y otros observatorios midieron cómo se filtra la luz de las estrellas a través de la atmósfera del planeta, lo que permite analizar su composición química. Hubble ha detectado la presencia de vapor de agua. Créditos:: NASA, ESA y L. Hustak (STScI).

El Telescopio Espacial Hubble de la NASA se asoció con el Telescopio Magellan II del Consorcio de Magallanes en Chile para analizar la atmósfera de este planeta, que orbita una estrella que es más caliente y brillante que nuestro Sol, y se encuentra a una distancia de 780 años luz de la Tierra en la constelación de Eridanus. Entre los exoplanetas, planetas que rodean las estrellas más allá de nuestro Sol, WASP-79b se encuentra entre los más grandes jamás observados.

La sorpresa en los resultados publicados recientemente es que el cielo del planeta no tiene evidencia de un fenómeno atmosférico llamado dispersión de Rayleigh, donde ciertos colores de luz se dispersan por partículas de polvo muy finas en la atmósfera superior. La dispersión de Rayleigh es lo que hace que los cielos de la Tierra sean azules al dispersar las longitudes de onda más cortas (más azules) de la luz solar.

Debido a que WASP-79b no parece tener este fenómeno, el cielo durante el día probablemente sea amarillento, dicen los investigadores.

"Esta es una fuerte indicación de un proceso atmosférico desconocido que simplemente no tenemos en cuenta en nuestros modelos físicos. He mostrado el espectro WASP-79b a varios colegas, y su consenso es 'eso es extraño'", dijo. Kristin Showalter Sotzen del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins en Laurel, Maryland.

Al equipo le gustaría encontrar otros planetas con una condición similar para aprender más.

"Debido a que esta es la primera vez que vemos esto, realmente no estamos seguros de cuál es la causa", dijo Sotzen. "Necesitamos estar atentos a otros planetas como este porque podría ser indicativo de procesos atmosféricos desconocidos que actualmente no entendemos. Debido a que solo tenemos un planeta como ejemplo, no sabemos si es un fenómeno atmosférico vinculado a la evolución del planeta".

Los Júpiter calientes orbitan tan cerca de sus estrellas que la sabiduría convencional es que migraron hacia el interior hacia una órbita apretada alrededor de su estrella, después de acumularse en gas frío en los fríos confines de un sistema planetario. WASP-79b completa una órbita en solo 3 días y medio. Pero este planeta está en una órbita polar inusual sobre la estrella, lo que va en contra de las teorías de los científicos sobre cómo se forman los planetas, especialmente para los Júpiter calientes.

Los nuevos resultados podrían dar pistas adicionales a la historia de planetas similares. Algunos Júpiter calientes parecen tener atmósferas nebulosas o nubladas, mientras que otros parecen tener atmósferas claras. Si es como otros Júpiter calientes, WASP-79b puede tener nubes dispersas, y el hierro levantado a grandes altitudes podría precipitarse como lluvia.

WASP-79b es el doble de la masa de Júpiter y es tan caliente que tiene una atmósfera extendida, que es ideal para estudiar la luz de las estrellas que se filtra y roza la atmósfera en su camino hacia la Tierra.

Para estudiar el planeta, el equipo utilizó un espectrógrafo, un instrumento que analiza las longitudes de onda de la luz para observar las composiciones químicas, en el telescopio Magellan II en el Observatorio Las Campanas en Chile. Esperaban ver una disminución en la cantidad de luz azul de las estrellas debido a la dispersión de Rayleigh. En cambio, vieron la tendencia opuesta. Las longitudes de onda más cortas y azules de la luz parecen ser más transparentes, lo que indica menos absorción y dispersión por parte de la atmósfera. Este resultado fue consistente entre las observaciones independientes de WASP-79b realizadas con el satélite de estudio Exoplanet de tránsito de la NASA (TESS).

WASP-79b también se observó como parte del programa del Tesoro Pancromático Comparativo de Exoplanetas del Telescopio Espacial Hubble (PanCET), y esas observaciones mostraron que hay vapor de agua en la atmósfera de WASP-79b. En base a este hallazgo, el planeta gigante fue seleccionado como un objetivo de Early Release Science para el próximo telescopio espacial James Webb de la NASA. Se espera que Webb proporcione muchos más datos espectrales en longitudes de onda infrarroja más largas. Estas observaciones pueden revelar más evidencia de vapor de agua en la atmósfera del planeta y proporcionarán una vista detallada de la composición química del planeta, lo que podría ayudar a revelar la fuente subyacente del espectro peculiar.

Los resultados se publicaron en enero de 2020 en The Astronomical Journal.

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, lleva a cabo operaciones científicas del Hubble. STScI es operado para la NASA por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía en Washington, D.C.

Créditos:
Ilustración del artista: NASA, ESA y L. Hustak (STScI); Ciencia: NASA, ESA y K. Sotzen (JHU / APL)

Enlaces relacionados:

Contactos:

Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial, Baltimore, Maryland

410-338-4514

Kristin Sotzen

Universidad Johns Hopkins / Laboratorio de Física Aplicada, Laurel, Maryland

• Publicado en HubbleSite el 30 abril 2020, enlace publicación.

Lo más visto del mes