Un equipo internacional de investigadores, dirigido por astrónomos de la Universidad de Amsterdam, ha demostrado directamente la presencia de hierro en la atmósfera de un exoplaneta por primera vez. Los investigadores descubrieron líneas de emisión de átomos de hierro sin carga en el espectro de luz de KELT-9b. La observación fue complicada ya que el exoplaneta es eclipsado por su brillante estrella anfitriona.

El exoplaneta KELT-9b orbita alrededor de su estrella KELT-9 en 36 horas. La estrella y el planeta están ubicados a una distancia de aproximadamente 620 años luz de la Tierra en la constelación de Cygnus. La estrella tiene una temperatura de más de 10, 000 grados, casi dos veces más caliente que el sol. El planeta KELT-9b es más grande que Júpiter. Está cerca de su estrella, unas treinta veces más cerca que la Tierra del sol.

Los investigadores ya sabían que tenía que haber hierro en la atmósfera planetaria. Hace unos pocos años, ya vieron señales de esto al estudiar la luz de las estrellas mientras el planeta pasaba frente a su estrella

En las nuevas observaciones, los investigadores miraron directamente a la luz del planeta. Esto es complicado, como el planeta es eclipsado por la luz de su estrella. Es más, debido a su proximidad a su estrella anfitriona, un año en el planeta dura aproximadamente un día y medio. Durante la mitad de este año muy corto, "el lado nocturno del planeta está frente a la Tierra, pero eso es demasiado oscuro para ser visto. Por lo tanto, los investigadores captaron la luz durante unas estrechas 8 horas justo antes de que el planeta desapareciera detrás de la estrella, para observar su calor, más brillante durante el día.

Lorenzo Pino (Universidad de Amsterdam), autor principal del estudio, compara buscar la luz del exoplaneta en el resplandor de su estrella anfitriona con mirar una luciérnaga cerca de un poste de luz:"Hace unos años vimos la sombra de la luciérnaga, o en nuestro caso, la sombra del exoplaneta. Ahora hemos mirado directamente al exoplaneta ".

Correlación cruzada

Los investigadores hicieron sus observaciones en la isla española de La Palma la noche del 22 de julio. 2018 utilizando un telescopio italiano, el Telescopio Nazionale Galileo. Este telescopio cuenta con HARPS-N, un espectrógrafo que puede dividir la luz y revelar la presencia de átomos y moléculas específicos. Los investigadores extrajeron las líneas de emisión de los átomos mediante una técnica llamada correlación cruzada.

Pino compara la correlación cruzada con Photoshopping en una serie de imágenes de películas:"La estrella está estacionaria, pero el planeta se mueve. La correlación cruzada es una especie de filtro que se mueve con el planeta. Esto nos permite aislar la luz planetaria ".

telescopio espacial Hubble

Basado en los datos, los investigadores ahora piensan que el hierro en la atmósfera del exoplaneta KELT-9b calienta la parte superior de la atmósfera, haciéndolo más cálido que la parte inferior. La idea es que el hierro absorba la luz de las estrellas, calentando así la atmósfera. En la tierra, un proceso similar tiene lugar en la atmósfera. Sin embargo, en este caso, no es el hierro sino el ozono lo que calienta las capas superiores.

En el futuro, los investigadores esperan llevar a cabo una investigación más profunda midiendo con precisión el contenido de hierro en la atmósfera planetaria. Por ejemplo, esto podría llevarse a cabo utilizando el telescopio espacial Hubble al que se le ha asignado tiempo de observación a Lorenzo Pino. Por último, los investigadores esperan revelar qué tan caliente, Surgen exoplanetas gigantes gaseosos como KELT-9b y por qué no hay ejemplos comparables en nuestro propio sistema solar.