En la abrasadora atmósfera del exoplaneta KELT-9b, incluso las moléculas se rompen en pedazos.

Los gigantes gaseosos masivos llamados "Júpiter calientes" —planetas que orbitan demasiado cerca de sus estrellas para sustentar la vida— son algunos de los mundos más extraños que se encuentran más allá de nuestro sistema solar. Nuevas observaciones muestran que el más caliente de todos es aún más extraño, propenso a derretimientos planetarios tan severos que destrozan las moléculas que componen su atmósfera.

Llamado KELT-9b, el planeta es un Júpiter ultracaliente, una de las diversas variedades de exoplanetas, planetas alrededor de otras estrellas, que se encuentran en nuestra galaxia. Pesa casi tres veces la masa de nuestro propio Júpiter y orbita una estrella a unos 670 años luz de distancia. Con una temperatura superficial de 7, 800 grados Fahrenheit (4, 300 grados Celsius), más caliente que algunas estrellas, este planeta es el más caliente encontrado hasta ahora.

Ahora, un equipo de astrónomos que usa el telescopio espacial Spitzer de la NASA ha encontrado evidencia de que el calor es demasiado incluso para que las moléculas permanezcan intactas. Es probable que las moléculas de gas hidrógeno se rompan en el lado diurno de KELT-9b, incapaces de volver a formarse hasta que sus átomos inconexos fluyan hacia el lado nocturno del planeta.

Aunque todavía hace mucho calor, el ligero enfriamiento del lado nocturno es suficiente para permitir que las moléculas de gas hidrógeno se vuelvan a formar, es decir, hasta que fluyan de regreso al lado del día, donde están destrozados de nuevo.

"Este tipo de planeta tiene una temperatura tan extrema, está un poco separado de muchos otros exoplanetas, "dijo Megan Mansfield, estudiante de posgrado en la Universidad de Chicago y autor principal de un nuevo artículo que revela estos hallazgos. "Hay otros Júpiter calientes y Júpiter ultracalientes que no son tan calientes pero sí lo suficientemente calientes como para que este efecto se esté produciendo".

Los resultados, publicado en Cartas de revistas astrofísicas , mostrar la creciente sofisticación de la tecnología y el análisis necesarios para sondear estos mundos tan distantes. La ciencia recién está comenzando a asomarse a las atmósferas de los exoplanetas, examinando las fusiones moleculares de los más calientes y brillantes.

KELT-9b permanecerá firmemente categorizado entre los mundos inhabitables. Los astrónomos se dieron cuenta de su entorno extremadamente hostil en 2017, cuando se detectó por primera vez usando el sistema Kilodegree Extremely Little Telescope (KELT), un esfuerzo combinado que involucra observaciones de dos telescopios robóticos, uno en el sur de Arizona y otro en Sudáfrica.

En el estudio Astrophysical Journal Letters, el equipo científico utilizó el telescopio espacial Spitzer para analizar los perfiles de temperatura de este gigante infernal. Spitzer, que hace observaciones en luz infrarroja, Puede medir variaciones sutiles de calor. Repetido durante muchas horas, Estas observaciones permiten a Spitzer capturar cambios en la atmósfera a medida que el planeta se presenta en fases mientras orbita la estrella. Diferentes mitades del planeta aparecen a la vista mientras orbita alrededor de su estrella.

Eso permitió al equipo vislumbrar la diferencia entre el lado diurno del KELT-9b y su "noche". En este caso, el planeta orbita su estrella con tanta fuerza que un "año" —una vez alrededor de la estrella— toma sólo un día y medio. Eso significa que el planeta está bloqueado por las mareas, presentando una cara a su estrella para todos los tiempos (como nuestra Luna presenta solo una cara a la Tierra). Al otro lado de KELT-9b, la noche dura para siempre.

Pero los gases y el calor fluyen de un lado al otro. Una gran pregunta para los investigadores que intentan comprender las atmósferas de exoplanetas es cómo la radiación y el flujo se equilibran entre sí.

Los modelos informáticos son herramientas importantes en tales investigaciones, mostrando cómo es probable que se comporten estas atmósferas a diferentes temperaturas. El mejor ajuste para los datos de KELT-9b fue un modelo que incluía moléculas de hidrógeno desgarradas y reensambladas. un proceso conocido como disociación y recombinación.

"Si no tiene en cuenta la disociación del hidrógeno, obtienes vientos realmente rápidos de [37 millas o] 60 kilómetros por segundo, ", Dijo Mansfield." Eso probablemente no es probable ".

KELT-9b resulta no tener grandes diferencias de temperatura entre sus lados diurno y nocturno, sugiriendo flujo de calor de uno a otro. Y el "punto caliente" en el lado diurno, que se supone que está directamente debajo de la estrella de este planeta, fue desplazado de su posición esperada. Los científicos no saben por qué, otro misterio más por resolver en este extraño, planeta caliente.