• Home
  • Química
  • Astronomía
  • Energía
  • Naturaleza
  • Biología
  • Física
  • Electrónica
  •  science >> Ciencia >  >> Astronomía
    Metales de tierras raras en la atmósfera de un exoplaneta incandescente

    El concepto de este artista representa un sistema planetario. Crédito:NASA / JPL-Caltech

    KELT-9 b es el exoplaneta más caliente conocido hasta la fecha. En el verano de 2018, un equipo conjunto de astrónomos de las universidades de Berna y Ginebra encontró firmas de hierro y titanio gaseosos en su atmósfera. Ahora, estos investigadores también han podido detectar rastros de sodio vaporizado, magnesio, cromo, y el escandio y el itrio de los metales de las tierras raras.

    Los exoplanetas son planetas fuera de nuestro sistema solar que orbitan alrededor de estrellas distintas al Sol. Desde el descubrimiento de los primeros exoplanetas a mediados de los 90, Se han descubierto más de 3000 exoplanetas. Muchos de estos planetas son extremos en comparación con los planetas de nuestro sistema solar:gigantes de gas caliente que orbitan increíblemente cerca de sus estrellas anfitrionas, a veces en períodos de menos de unos pocos días. Tales planetas no existen en nuestro sistema solar, y su existencia ha desafiado las predicciones de cómo y por qué se forman los planetas. Durante los últimos 20 años, astrónomos de todo el mundo han estado trabajando para comprender de dónde provienen estos planetas, de qué están hechos, y cómo son sus climas.

    Un gigante gaseoso extremadamente caliente

    KELT-9 es una estrella ubicada a 650 años luz de la Tierra en la constelación de Cygnus. Su exoplaneta KELT-9 b ejemplifica el más extremo de estos llamados Júpiter calientes porque orbita muy de cerca alrededor de su estrella que es casi el doble de caliente que el Sol. Por lo tanto, su atmósfera alcanza temperaturas de alrededor de 4000 ° C. Con tanto calor todos los elementos se vaporizan casi por completo y las moléculas se descomponen en sus átomos constituyentes, al igual que ocurre en las capas externas de las estrellas. Esto significa que la atmósfera no contiene nubes ni aerosoles y el cielo está despejado, mayormente transparente a la luz de su estrella.

    Kevin Heng, Director y profesor del Centro de Espacio y Habitabilidad (CSH) de la Universidad de Berna, y Jens Hoeijmakers, Postdoctorado en la CSH de Berna y en el Observatorio de Ginebra, hablar sobre la investigación de exoplanetas. Crédito:Universidad de Berna

    Los átomos que componen el gas de la atmósfera absorben luz en colores muy específicos en el espectro, y cada átomo tiene una "huella digital" única de colores que absorbe. Estas huellas dactilares se pueden medir con un espectrógrafo sensible montado en un telescopio grande, permitiendo a los astrónomos discernir la composición química de las atmósferas de los planetas que están a muchos años luz de distancia.

    El exoplaneta como un tesoro

    Un equipo de investigadores de las universidades de Berna y Ginebra colaboró ​​para utilizar esta técnica, e hizo un descubrimiento interesante:"Utilizando el espectrógrafo HARPS-North en el Telescopio Nacional de Italia en la isla de La Palma, encontramos átomos de hierro y titanio en la atmósfera caliente de KELT-9 b, "explica Kevin Heng, Director y profesor del Center for Space and Habitabilty (CSH) de la Universidad de Berna y miembro del National Center of Competence in Research PlanetS. El equipo observó el sistema KELT-9 por segunda vez el verano pasado, con el objetivo de confirmar sus detecciones anteriores, sino también para proceder a buscar elementos adicionales que también podrían estar presentes en los datos. Su encuesta incluyó 73 átomos, entre los que se encuentran algunos de los denominados metales de las tierras raras. Estas sustancias son menos comunes en la Tierra, pero se aplican en materiales y dispositivos avanzados. Jens Hoeijmakers, quien es el primer autor del estudio que ahora se publica en la revista Astronomía y Astrofísica y quien es un postdoctorado en la CSH en Berna y en el Observatorio de Ginebra, dice:"Nuestro equipo predijo que el espectro de este planeta bien podría ser un tesoro en el que se pueden detectar una multitud de especies que no se han observado antes en la atmósfera de ningún otro planeta".

    Después de un análisis cuidadoso, de hecho, los investigadores encontraron fuertes señales de sodio vaporizado, magnesio, el cromo y el escandio y el itrio de metales de las tierras raras en el espectro del planeta. Los últimos tres de estos nunca se han detectado de manera robusta en la atmósfera de un exoplaneta antes. "El equipo también avanzó en su interpretación de estos datos, y pudieron usar estas señales para estimar a qué altitud en la atmósfera del planeta están absorbiendo estos átomos, "dice Jens Hoeijmakers. Además, los investigadores también saben más sobre los fuertes patrones de vientos globales en lo alto de la atmósfera que transportan el material de un hemisferio a otro.

    "Con más observaciones, se pueden descubrir muchos más elementos utilizando la misma técnica en la atmósfera de este planeta en el futuro, y quizás también en otros planetas que se calientan a temperaturas igualmente altas, ", explica Jens Hoeijmakers. Kevin Heng añade:" Hay muchas posibilidades de que algún día encontremos las denominadas biofirmas, es decir, signos de vida, en un exoplaneta, utilizando las mismas técnicas que estamos aplicando hoy. Por último, queremos utilizar nuestra investigación para comprender el origen y desarrollo del sistema solar, así como el origen de la vida ".


    © Ciencia https://es.scienceaq.com