Los astrónomos descubren el elemento más pesado descubierto hasta ahora en la atmósfera de un exoplaneta

Los astrónomos han descubierto el elemento más pesado jamás encontrado en el bario atmosférico de un exoplaneta. Se sorprendieron al descubrir bario a gran altura en la atmósfera de los gigantes gaseosos súper calientes WASP-76 b y WASP-121 b, dos exoplanetas, planetas que orbitan estrellas fuera de nuestro sistema solar. Este inesperado descubrimiento plantea interrogantes sobre la forma de estas extrañas atmósferas.

«La parte confusa y contraria a la intuición es: ¿Por qué hay un elemento tan pesado en las atmósferas superiores de estos planetas?» dice Tomas Azevedo Silva, estudiante de doctorado en la Universidad de Oporto y el Instituto Astrofísica e Ciencias do Espaco (IA) en Portugal, quien dirigió el estudio publicado hoy en Astronomy and Astrophysics.

WASP-76 b y WASP-121 b no son exoplanetas ordinarios. Ambos son conocidos como Júpiteres muy calientes, ya que son comparables en tamaño a Júpiter, mientras que las temperaturas de su superficie son extremadamente altas, superando los 1.000 grados centígrados. Esto se debe a su proximidad a las estrellas anfitrionas, lo que también significa que solo lleva uno o dos días orbitar cada estrella. Esto le da a estos planetas características bastante peculiares; En WASP-76 b, por ejemplo, los astrónomos creen que está lloviendo hierro.

Sin embargo, los científicos se sorprendieron al encontrar bario, que es 2,5 veces más pesado que el hierro, en las atmósferas superiores de WASP-76b y WASP-121b. «Debido a la alta gravedad de los planetas, esperamos que elementos pesados ​​como el bario caigan rápidamente en las capas inferiores de la atmósfera», explica el coautor Olivier Demangeon, también investigador de la Universidad de Oporto e IA.

«Este fue de alguna manera un descubrimiento ‘accidental'», dice Azevedo Silva. «No esperábamos ni buscábamos bario en particular y tuvimos que verificar si esto realmente provenía del planeta porque nunca antes se había visto en ningún exoplaneta. »

El hecho de que se haya detectado bario en las atmósferas de ambos Júpiter ultracalientes sugiere que esta clase de planetas puede ser incluso más exótico de lo que se pensaba. Aunque a veces vemos bario en nuestro cielo, como el verde brillante en los fuegos artificiales, la pregunta para los científicos es qué proceso natural podría causar este elemento pesado a altitudes tan altas en estos exoplanetas. «Por el momento, no estamos seguros de los mecanismos», explica Demanjohn.

Al estudiar las atmósferas de los exoplanetas, los Júpiter extremadamente calientes son muy útiles. Como explica Demangon: «Debido a que es gaseoso y caliente, su atmósfera es muy alargada y, por lo tanto, más fácil de observar y estudiar en comparación con los planetas más pequeños o más fríos».

Determinar la composición de la atmósfera de un exoplaneta requiere un equipo altamente especializado. El equipo utilizó el instrumento ESPRESSO en el VLT de ESO en Chile para analizar la luz estelar filtrada a través de las atmósferas de WASP-76b y WASP-121b. Esto hizo posible detectar claramente varios elementos en él, incluido el bario.

Estos nuevos hallazgos muestran que solo hemos arañado los secretos de los exoplanetas. Con instrumentos futuros como el espectrógrafo Echelle de alta resolución y alta dispersión (ANDES) de ArmazoNes, que operará en el próximo Very Large Telescope (ELT) de ESO, los astrónomos podrán estudiar las atmósferas de exoplanetas grandes y pequeños, incluidos los planetas rocosos del estilo de la Tierra. , en profundidad, más grande y para recopilar más pistas sobre la naturaleza de estos mundos alienígenas.