Un nuevo estudio pionero que descubra la 'atmósfera primitiva' que rodea a un mundo distante podría proporcionar un avance fundamental en la búsqueda de cómo se forman y se desarrollan los planetas en galaxias lejanas.

Un equipo de investigadores internacionales, codirigida por Hannah Wakeford de la NASA y el profesor David Sing de la Universidad de Exeter, ha llevado a cabo uno de los estudios más detallados hasta la fecha de un 'Neptuno cálido', un planeta que es similar en tamaño a nuestro propio Neptuno, pero que orbita su sol más de cerca.

El estudio reveló que el exoplaneta, que se encuentra a unos 430 años luz de la Tierra, tiene una atmósfera compuesta casi en su totalidad por hidrógeno y helio. con un cielo relativamente despejado.

Esta atmósfera primitiva sugiere que el planeta probablemente se formó más cerca de su estrella anfitriona o más tarde en el desarrollo de su sistema solar. o ambos, en comparación con los gigantes de hielo Neptuno o Urano.

Crucialmente, el descubrimiento también podría tener amplias implicaciones sobre cómo los científicos piensan sobre el nacimiento y desarrollo de sistemas planetarios en galaxias distantes.

La investigación se publica en una revista líder, Ciencias , el 11 de mayo de 2017.

Profesor Sing, del departamento de Astrofísica de la Universidad de Exeter dijo:“Este nuevo y emocionante descubrimiento muestra que hay mucha más diversidad en las atmósferas de estos exoplanetas de lo que pensábamos anteriormente.

"Este 'Neptuno Cálido' es un planeta mucho más pequeño que los que hemos podido caracterizar en profundidad, por lo que este nuevo descubrimiento sobre su atmósfera se siente como un gran avance en nuestra búsqueda de aprender más sobre cómo se forman los sistemas solares, y cómo se compara con el nuestro ".

Para estudiar la atmósfera del planeta, llamado HAT-P-26b, los investigadores utilizaron datos recopilados cuando el planeta pasó frente a su estrella anfitriona. eventos conocidos como tránsitos.

Durante un tránsito, una fracción de la luz de las estrellas se filtra a través de la atmósfera del planeta, que absorbe algunas longitudes de onda de luz pero no otras. Al observar cómo cambian las firmas de la luz de las estrellas como resultado de este filtrado, los investigadores pueden trabajar hacia atrás para averiguar la composición química de la atmósfera.

En este caso, el equipo reunió datos de cuatro tránsitos separados medidos por el Telescopio Espacial Hubble de la NASA, y dos vistos por el telescopio espacial Spitzer de la NASA.

El análisis proporcionó suficientes detalles para determinar que la atmósfera del planeta está relativamente libre de nubes y tiene una fuerte firma de agua, también la mejor medida de agua hasta la fecha en un exoplaneta de este tamaño.

Los investigadores utilizaron la firma del agua para estimar la metalicidad, una indicación de lo rico que es el planeta en todos los elementos más pesados ​​que el hidrógeno y el helio. Los astrónomos calculan la metalicidad porque les da pistas sobre cómo se formó un planeta.

Para comparar los planetas por sus metalicidades, Los científicos usan el sol como punto de referencia, similar a describir cuánta cafeína tienen las diferentes bebidas comparándolas con una taza de café estándar.

En nuestro sistema solar, la metalicidad en Júpiter (5 veces mayor que el sol) y Saturno (10 veces) sugiere que estos "gigantes gaseosos" están hechos casi en su totalidad de hidrógeno y helio. Neptuno y Urano, sin embargo, son más ricos en los elementos más pesados, con metalicidades de aproximadamente 100 veces la del sol.

Los científicos creen que esto sucedió porque, mientras el sistema solar tomaba forma, Neptuno y Urano se formaron en una región hacia las afueras del enorme disco de polvo, gas y escombros que se arremolinaban alrededor del sol inmaduro.

Como resultado, habrían sido bombardeados con una gran cantidad de escombros helados ricos en elementos más pesados. Júpiter y Saturno, a diferencia de, se formó en una parte más cálida del disco y, por lo tanto, se habría encontrado con menos escombros helados.

Este nuevo estudio Sin embargo, este nuevo estudio descubrió que HAT-P-26b se opone a la tendencia. El equipo de investigación cree que su metalicidad es solo unas 4,8 veces la del sol, mucho más cercana al valor de Júpiter que de Neptuno.

Hannah Wakeford, quien anteriormente estudió en la Universidad de Exeter y ahora es investigador postdoctoral en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, dirigió el estudio.

Hannah dijo:"Los astrónomos acaban de comenzar a investigar las atmósferas de estos planetas distantes con masa de Neptuno, y casi de inmediato, encontramos un ejemplo que va en contra de la tendencia en nuestro sistema solar. Este tipo de resultado inesperado es la razón por la que me encanta explorar las atmósferas de los planetas alienígenas ".

La coautora Tiffany Kataria del Jet Propulsion Laboratory en Pasadena, California agregó:"Todavía es raro tener tanta información sobre un Neptuno cálido, por lo que analizar estos conjuntos de datos simultáneamente es un logro en sí mismo ".