• Home
  • Química
  • Astronomía
  • Energía
  • Naturaleza
  • Biología
  • Física
  • Electrónica
  •  science >> Ciencia >  >> Astronomía
    La primera huella química de exoplanetas en tránsito revela su lugar de nacimiento distante

    El exoplaneta HD 209458b transita su estrella. La media luna iluminada y sus colores se han exagerado para ilustrar los espectros de luz que los astrónomos utilizaron para identificar las seis moléculas en su atmósfera. Crédito:Universidad de Warwick / Mark Garlick

    Los astrónomos han encontrado evidencia de que el primer exoplaneta que se identificó en tránsito por su estrella podría haber migrado a una órbita cercana con su estrella de su lugar de nacimiento original más lejos.

    El análisis de la atmósfera del planeta realizado por un equipo que incluye a científicos de la Universidad de Warwick ha identificado la huella química de un planeta que se formó mucho más lejos de su sol de lo que reside actualmente. Confirma el pensamiento anterior de que el planeta se ha movido a su posición actual después de formarse, a solo 7 millones de kilómetros de su sol o el equivalente a 1/20 de la distancia de la Tierra a nuestro Sol.

    Las conclusiones se publican hoy (7 de abril) en la revista Naturaleza por un equipo internacional de astrónomos. La Universidad de Warwick lideró el modelado e interpretación de los resultados que marcan la primera vez que se han medido hasta seis moléculas en la atmósfera de un exoplaneta para determinar su composición.

    También es la primera vez que los astrónomos han utilizado estas seis moléculas para identificar definitivamente la ubicación en la que se encuentran calientes, Los planetas gigantes se forman gracias a la composición de sus atmósferas.

    Con nuevo, telescopios más potentes que estarán en línea pronto, su técnica también podría usarse para estudiar la química de exoplanetas que potencialmente podrían albergar vida.

    Esta última investigación utilizó el Telescopio Nazionale Galileo en La Palma, España, para adquirir espectros de alta resolución de la atmósfera del exoplaneta HD 209458b cuando pasó frente a su estrella anfitriona en cuatro ocasiones distintas. La luz de la estrella se altera a medida que atraviesa la atmósfera del planeta y, al analizar las diferencias en el espectro resultante, los astrónomos pueden determinar qué sustancias químicas están presentes y su abundancia.

    Por primera vez, los astrónomos pudieron detectar cianuro de hidrógeno, metano, amoníaco, acetileno, monóxido de carbono y bajas cantidades de vapor de agua en la atmósfera de HD 209458b. La abundancia inesperada de moléculas basadas en carbono (cianuro de hidrógeno, metano, acetileno y monóxido de carbono) sugiere que hay aproximadamente tantos átomos de carbono como átomos de oxígeno en la atmósfera, el doble del carbono esperado. Esto sugiere que el planeta ha acumulado preferentemente gas rico en carbono durante la formación, que solo es posible si orbitaba mucho más lejos de su estrella cuando se formó originalmente, muy probablemente a una distancia similar a Júpiter o Saturno en nuestro propio sistema solar.

    El Dr. Siddharth Gandhi, del Departamento de Física de la Universidad de Warwick, dijo:"Las sustancias químicas clave son las especies que contienen carbono y las que contienen nitrógeno. Si estas especies están al nivel que las hemos detectado, esto es indicativo de una atmósfera enriquecida en carbono en comparación con el oxígeno. Hemos utilizado estas seis especies químicas por primera vez para determinar dónde se habría formado originalmente en su disco protoplanetario.

    "No hay forma de que se forme un planeta con una atmósfera tan rica en carbono si está dentro de la línea de condensación del vapor de agua. A la temperatura muy caliente de este planeta (1, 500K), si la atmósfera contiene todos los elementos en la misma proporción que en la estrella madre, el oxígeno debe ser dos veces más abundante que el carbono y, en su mayor parte, debe estar unido al hidrógeno para formar agua o al carbono para formar monóxido de carbono. Nuestro hallazgo muy diferente concuerda con el entendimiento actual de que los Júpiter calientes como HD 209458b se formaron lejos de su ubicación actual ".

    Usando modelos de formación planetaria, los astrónomos compararon la huella química de HD 209458b con lo que esperarían ver en un planeta de ese tipo.

    Un sistema solar comienza su vida como un disco de material que rodea a la estrella que se junta para formar los núcleos sólidos de los planetas. que luego acumulan material gaseoso para formar una atmósfera. Cerca de la estrella donde hace más calor una gran proporción de oxígeno permanece en la atmósfera en forma de vapor de agua. Más lejos, a medida que se enfría, que el agua se condensa para convertirse en hielo y se encierra en el núcleo de un planeta, dejando una atmósfera más compuesta por moléculas basadas en carbono y nitrógeno. Por lo tanto, Se espera que los planetas que orbitan cerca del sol tengan atmósferas ricas en oxígeno, en lugar de carbono.

    HD 209458b fue el primer exoplaneta en ser identificado usando el método de tránsito, observándolo mientras pasa frente a su estrella. Ha sido objeto de numerosos estudios, pero esta es la primera vez que se han medido seis moléculas individuales en su atmósfera para crear una "huella química" detallada.

    El Dr. Matteo Brogi del equipo de la Universidad de Warwick agrega:"Al ampliar estas observaciones, podremos decir qué clases de planetas tenemos en términos de su ubicación de formación y evolución temprana. Es realmente importante que no trabajemos bajo la suposición de que solo hay un par de especies moleculares que son importantes para determinar los espectros de estos planetas, como se ha hecho con frecuencia antes. Detectar tantas moléculas como sea posible es útil cuando pasamos a probar esta técnica en planetas con condiciones favorables para albergar vida. porque necesitaremos tener una cartera completa de especies químicas que podamos detectar ".

    Paolo Giacobbe, investigador del Instituto Nacional de Astrofísica de Italia (INAF) y autor principal del artículo, dijo:"Si este descubrimiento fuera una novedad, comenzaría con 'Al principio solo había agua ...' porque la gran mayoría de la inferencia sobre atmósferas de exoplanetas a partir de observaciones en el infrarrojo cercano se basaba en la presencia (o ausencia) de vapor de agua, que domina esta región del espectro. Nos preguntamos:¿es realmente posible que todas las demás especies que se esperan de la teoría no dejen ningún rastro mensurable? Descubriendo que es posible detectarlos, gracias a nuestros esfuerzos por mejorar las técnicas de análisis, abre nuevos horizontes por explorar ".


    © Ciencia https://es.scienceaq.com