Los planetólogos han descubierto un exoplaneta extremadamente inusual en la constelación de Cygnus, cuya atmósfera se calienta a temperaturas tan altas que nubes de titanio y hierro se ciernen sobre él. Sus hallazgos fueron publicados en la revista Nature.
“Cuando calculamos las propiedades de la atmósfera KELT-9b, nos dimos cuenta de que estaría compuesta por átomos, no moléculas. Basándonos en estas predicciones, intentamos encontrar hierro en su atmósfera. Cuando miramos más a fondo, encontramos aún más sorpresas”, dice Jens Hoeijmakers de la Universidad de Ginebra, Suiza.
Los astrónomos llaman "Júpiter calientes" gigantes gaseosos calientes que están a sólo 2,2-75 millones de kilómetros de sus estrellas. En el sistema solar, incluso Mercurio se acerca a una estrella a no menos de 46 millones de kilómetros y, por lo tanto, reinan temperaturas realmente infernales en las atmósferas de tales planetas, alrededor de 1000-1300 grados Kelvin.
Es mucho más fácil encontrar estos planetas que otros cuerpos celestes, y constituyen la mayoría de los exómeros conocidos por la ciencia. El descubrimiento de "Júpiter calientes" presentó por primera vez a los científicos el hecho de que la atmósfera de tales planetas puede consistir en materiales extremadamente exóticos. Por ejemplo, en los últimos años se han descubierto gigantes gaseosos con nubes de plomo y vidrio, así como aire, formado por metales y rocas evaporados, en cuyas capas superiores a veces llueve de rubíes y zafiros.
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Hace relativamente poco tiempo, los científicos han encontrado varios "Júpiter calientes", cuyas atmósferas se calentaron a temperaturas aún más altas, superando los 2,5 mil grados Kelvin. Además del calor infernal, sus capas de aire tenían una estructura inusual: eran más calientes por fuera y más frías por dentro, como la estratosfera de la Tierra.
Tales anomalías han llevado a los científicos a suponer que la atmósfera de estos "Júpiter ultra calientes" se calienta por algún tipo de efecto invernadero superpoderoso, que puede ser generado por dos sustancias: óxido de titanio u óxido de vanadio.
Huymakers y sus colegas demostraron que el titanio está realmente presente en la atmósfera de tales mundos al observar KELT-9b, el planeta más caliente de la Galaxia, a unos 650 años luz de distancia. Se encuentra inusualmente cerca de la luminaria: un año dura aproximadamente 1,5 días terrestres, debido a lo cual reinan temperaturas infernales y condiciones atmosféricas extremadamente inusuales en su superficie.
En particular, su lado "soleado" se calienta a una temperatura de 4600 grados Kelvin (4326 grados Celsius), que por un gran margen cubre el récord de otro planeta supercaliente, WASP-33b, cuya atmósfera se calienta "solo" a 3200 grados Kelvin (2926 grados Celsius).). Debido a temperaturas tan altas, la atmósfera de KELT-9b está muy enrarecida y en realidad consta de átomos individuales, ya que las moléculas simplemente no pueden formarse en tales condiciones.
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Esta observación llevó a los autores del artículo a creer que en el espectro de KELT-9b se pueden encontrar rastros de aquellas moléculas que generalmente no entran en la atmósfera de los planetas y no se descomponen en átomos individuales, incluidos compuestos de hierro y titanio.
Guiados por esta idea, los astrónomos analizaron las imágenes tomadas por el espectrógrafo HARPS-N a finales de julio del año pasado, cuando este planeta pasó por última vez por el disco de la estrella. Habiéndolo limpiado de interferencias, los científicos intentaron encontrar en él líneas de absorción y emisión asociadas con varios tipos de iones de estos metales.
Resultó que tanto el hierro como el titanio están presentes en la atmósfera de KELT-9b en grandes cantidades. Esto puede explicar por qué este planeta está caliente a temperaturas tan altas. Un estudio adicional de los datos, como esperan los autores del artículo, ayudará a comprender si hay agua y monóxido de carbono presentes en la atmósfera de los "Júpiter ultracalientes", lo cual es importante para revelar la composición química de sus intestinos y la historia de formación.
