El “mundo ultracaliente” con atmósfera de metal.
WASP-121b es un exoplaneta situado a 850 años luz de la Tierra, que orbita su estrella en menos de dos días. Eso porque está muy cerca de su estrella, unas 40 veces más cerca que la Tierra del Sol a menos de 4 millones de km. Esa cercanía es la principal razón de su inmensamente alta temperatura, de alrededor de 2.500 a 3.000 grados centígrados. Es un objeto de estudio ideal para aprender más sobre los mundos ultracalientes. Hemos hablado de este “Júpiter caliente 2 ocasiones en agosto del 2019. Primero porque fue la primer atmósfera de un exoplaneta detectada por el Hubble. Y en el segundo cómo la estrella le arranca su atmósfera.
Unos investigadores dirigidos por Jens Hoeijmakers, examinaron los datos que habían sido recogidos por el espectrógrafo de alta resolución HARPS. Pudieron demostrar que en la atmósfera de WASP-121b hay un total de al menos siete metales gaseosos. Los resultados se publicaron en la revista Astronomy & Astrophysics. WASP-121b ha sido ampliamente estudiado desde su descubrimiento. “Los primeros estudios mostraron que están pasando muchas cosas en su atmósfera”, explica Jens Hoeijmakers. Y esto a pesar del hecho de que los astrónomos habían asumido que los planetas ultracalientes tienen atmósferas bastante simples porque no pueden formarse muchos compuestos químicos complejos en un calor tan abrasador. Entonces, ¿cómo llegó el WASP-121b a tener esta inesperada complejidad?
“Estudios anteriores trataron de explicar estas complejas observaciones con teorías que no me parecían plausibles“
, dice Hoeijmakers.
Los estudios habían sospechado que las moléculas que contenían el metal vanadio eran la principal causa de la compleja atmósfera en WASP-121b. Sin embargo, según Hoeijmakers, esto solo tendría sentido si un metal más común, el titanio, faltara en la atmósfera. Así que Hoeijmakers y sus colegas se propusieron encontrar otra explicación. “Pero resultó que tenían razón“, admitió. “Para mi sorpresa, encontramos fuertes firmas de vanadio en las observaciones“. Al mismo tiempo, sin embargo, faltaba el titanio. Esto a su vez confirmó la suposición de Hoeijmakers. Pero el equipo hizo otros descubrimientos inesperados. Además del vanadio, descubrieron otros seis metales en la atmósfera de WASP-121b: hierro, cromo, calcio, sodio, magnesio y níquel.
“Todos los metales se evaporaban como resultado de las altas temperaturas que prevalecían en el WASP-121b […] asegurando así que el aire del exoplaneta esté compuesto de metales evaporados, entre otras cosas”.
explica Hoeijmakers.
Esos resultados detallados permiten a los investigadores sacar conclusiones sobre los procesos químicos que tienen lugar en esos planetas, por ejemplo. Esta es una habilidad crucial para un futuro no muy lejano, cuando se desarrollen telescopios y espectrógrafos más grandes y sensibles. Estos permitirán a los astrónomos estudiar las propiedades de los planetas rocosos más pequeños y fríos similares a la Tierra. “Con las mismas técnicas que utilizamos hoy en día, en lugar de solo detectar firmas de hierro o vanadio gaseosos, podremos centrarnos en las bioseñales, signos de vida como las firmas del agua, el oxígeno y el metano“, comentaba Hoeijmakers.
Tan amplios conocimientos sobre la atmósfera del WASP- 121b no solo confirman el carácter ultracaliente del exoplaneta, sino que también subrayan el hecho de que este campo de investigación está entrando en una nueva era. El investigador también agregó: “Después de años de catalogar lo que hay ahí fuera, ya no solo estamos realizando mediciones, sino que estamos empezando a entender lo que los datos de los instrumentos nos muestran“. Con estos datos podemos saber cómo se parecen y difieren los planetas entre sí. Quizás, así Charles Darwin comenzó a desarrollar la teoría de la evolución después de caracterizar innumerables especies de animales. Estamos comenzando a entender más sobre cómo se formaron estos exoplanetas y cómo funcionan.