Captan la atmósfera de un mundo a 260 años luz que 'no debería existir'

Datos del telescopio espacial TESS de la NASA han sido procesados para retratar por primera vez la atmósfera de un tipo de exoplaneta muy inusual denominado "Neptuno caliente". Los hallazgos sobre el planeta LTT 9779b encontrado recientemente a 260 años luz se publican en Astrophysical Journal Letters. El documento detalla la primera caracterización atmosférica espectral de cualquier planeta descubierto por TESS, el primer mapa de temperatura global de cualquier planeta TESS con una atmósfera y un Neptuno caliente cuyo espectro de emisión es fundamentalmente diferente de los muchos "Júpiter calientes" más grandes estudiados previamente.

"Por primera vez, medimos la luz proveniente de este planeta que no debería existir", dijo Ian Crossfield, profesor asistente de física y astronomía en la Universidad de Kansas y autor principal del artículo. "Este planeta está tan intensamente irradiado por su estrella que su temperatura supera los 1.650 grados Celsius y su atmósfera podría haberse evaporado por completo. Sin embargo, nuestras observaciones de Spitzer nos muestran su atmósfera a través de la luz infrarroja que emite el planeta".

Si bien el LTT 9779b es extraordinario, una cosa es segura: a la gente probablemente no le gustará mucho allí. "Este planeta no tiene una superficie sólida, y es mucho más caliente incluso que Mercurio en nuestro sistema solar; no solo el plomo se derretiría en la atmósfera de este planeta, sino también el platino, el cromo y el acero inoxidable", dijo Crossfield. "Un año en este planeta es menos de 24 horas, así de rápido gira alrededor de su estrella. Es un sistema bastante extremo".

Este Neptuno caliente fue descubierto el año pasado, convirtiéndose en uno de los primeros planetas del tamaño de Neptuno descubierto por la misión de caza de planetas TESS de la NASA. Crossfield y sus coautores utilizaron una técnica llamada análisis de "curva de fase" para analizar la composición atmosférica del exoplaneta.

"Medimos cuánta luz infrarroja emitía el planeta cuando gira 360 grados sobre su eje", dijo en un comunicado. "La luz infrarroja te dice la temperatura de algo y dónde están las partes más calientes y frías de este planeta; en la Tierra, no hace más calor al mediodía; hace más calor un par de horas después de la tarde. Pero en este planeta, en realidad hace más calor casi al mediodía. Vemos que la mayor parte de la luz infrarroja proviene de la parte del planeta cuando su estrella está en lo alto y mucha menos de otras partes del planeta ".

Las lecturas de la temperatura del planeta se consideran una forma de caracterizar su atmósfera. "El planeta es mucho más frío de lo que esperábamos, lo que sugiere que está reflejando gran parte de la luz estelar incidente que lo golpea, presumiblemente debido a las nubes del lado del día", dijo el coautor Nicolas Cowan del Instituto de Investigación de Exoplanetas (iREx) y McGill University en Montreal, quien ayudó en el análisis e interpretación de las mediciones de la curva de fase térmica. "El planeta tampoco transporta mucho calor a su lado nocturno, pero creemos que la luz de las estrellas que se absorbe probablemente se absorba en lo alto de la atmósfera, desde donde la energía se irradia rápidamente de regreso al espacio".

Según Crossfield, los resultados son solo un primer paso hacia una nueva fase de exploración exoplanetaria a medida que el estudio de las atmósferas de exoplanetas avanza constantemente hacia planetas cada vez más pequeños.

Crossfield explicó la extrema rareza de los mundos similares a Neptuno que se encuentran cerca de sus estrellas anfitrionas, una región típicamente tan desprovista de planetas que los astrónomos la llaman el "desierto caliente de Neptuno".

"Creemos que esto se debe a que los Neptunos calientes no son lo suficientemente masivos para evitar la evaporación atmosférica sustancial y la pérdida de masa", dijo. "Entonces, la mayoría de los exoplanetas calientes cercanos son los Júpiter calientes masivos o los planetas rocosos que hace mucho tiempo perdieron la mayor parte de sus atmósferas".