Astrónomos de Estados Unidos, Francia y Escocia, gracias a observaciones con el Hubble, han confirmado la presencia de agua en la atmósfera del exoplaneta HAT-P-26b. Además, los investigadores estimaron la proporción de elementos más pesados que el hidrógeno en la envoltura de gas del planeta; resultó que es pequeño, lo que está fuera del patrón descubierto anteriormente. Según los autores, lo más probable es que la atmósfera de HAT-P-26b se haya mantenido prácticamente sin cambios desde el origen del planeta. La investigación se publica en la revista Science.
La gran mayoría de los exoplanetas conocidos se descubrieron de una de dos maneras: por el método de tránsito (cuando el planeta atenúa ligeramente la estrella al pasar entre ella y el observador terrestre) o por análisis Doppler (cuando la gravedad del planeta hace que la estrella se mueva ligeramente hacia adelante y hacia atrás). Con su ayuda, puede determinar algunos parámetros de la órbita del planeta, hacer restricciones sobre su tamaño o masa. Sin embargo, es imposible averiguar en qué consiste tal o cual exoplaneta usando métodos Doppler.
Los tránsitos del planeta te permiten explorar su caparazón de gas, si es lo suficientemente grande. En el momento en que el planeta comienza a moverse frente al disco de la estrella, parte de la luz de esta última atraviesa su envoltura gaseosa. Dependiendo de los gases de los que esté compuesta la atmósfera, partes del espectro de la estrella comienzan a ser absorbidas. Por ejemplo, el agua y el dióxido de carbono tienen bandas de absorción características: se encuentran en la región infrarroja del espectro. Al comparar el espectro de una estrella durante y antes del tránsito, los astrónomos pueden determinar exactamente en qué rangos espectrales está absorbiendo la atmósfera del exoplaneta y hacer predicciones sobre su composición.
Por primera vez, se registraron trazas de agua en HAT-P-26b en 2015, utilizando los datos combinados del telescopio Spitzer y las observaciones terrestres. Este exoplaneta se encuentra a unos 430 años luz de la Tierra y es un "Neptuno caliente", cuya temperatura de equilibrio en la superficie es de unos 1000 Kelvin (730 grados Celsius). Debido a la pequeña aceleración de la gravedad, un cuerpo celeste puede tener una atmósfera densa y alta. El planeta orbita alrededor de la estrella del sistema, una enana naranja, en aproximadamente 4,2 días.
norte
Hannah R. Wakeford y col. / Ciencia, 2017
En el nuevo trabajo, los autores ampliaron el espectro de observaciones del exoplaneta y utilizaron el telescopio espacial Hubble para observar los tránsitos en los rangos visible e infrarrojo cercano. Esto hizo posible ver bandas de absorción adicionales, que indicaban de manera confiable la presencia de agua en la atmósfera del planeta. Cabe señalar que HAT-P-26b no puede llamarse mundo acuático debido a la temperatura demasiado alta del planeta.
Además de observar el agua en la atmósfera, los astrónomos pudieron estimar la metalicidad de la capa del gigante gaseoso. Esta es la proporción relativa de elementos más pesados que el helio en la composición del objeto. Según las observaciones en el sistema solar y en una serie de exoplanetas (WASP-43b y HAT-P-11b), los astrónomos han notado un patrón: al aumentar el tamaño del planeta, la metalicidad disminuye. En otras palabras, la proporción de elementos pesados en Júpiter es mucho menor que en Urano o Neptuno. Esta observación se convirtió en la base de algunas hipótesis sobre la evolución de los planetas. HAT-P-26b se sale de este patrón: con tamaños comparables a Neptuno, su metalicidad es aproximadamente la misma que la de Júpiter.
Según los astrónomos, las diferencias entre HAT-P-26b de otros planetas con metalicidad y masa conocidas pueden significar que el proceso de su evolución por alguna razón difiera del generalmente aceptado. Los autores señalan que, muy probablemente, la envoltura de gas de HAT-P-26b es la misma que en los primeros períodos de existencia del exoplaneta. Además, el exoplaneta probablemente no chocó con otros planetesimales, y la mayoría de sus elementos pesados se concentran en el núcleo.
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Los autores señalan que esta es una situación única cuando se ha estudiado un exoplaneta con tanto detalle. En sí mismo, ese resultado ya es un logro importante.
Vladimir Korolev
