Un equipo dirigido por la NASA ha encontrado evidencia de que el exoplaneta de gran tamaño WASP-18b está envuelto en una estratosfera sofocante cargada de monóxido de carbono y desprovista de agua. Los hallazgos provienen de un nuevo análisis de observaciones realizadas por los telescopios espaciales Hubble y Spitzer.

La formación de una capa de estratosfera en la atmósfera de un planeta se atribuye a moléculas similares a un "protector solar", que absorben la radiación ultravioleta (UV) y visible proveniente de la estrella y luego liberan esa energía en forma de calor. El nuevo estudio sugiere que el "Júpiter caliente" WASP-18b, un planeta masivo que orbita muy cerca de su estrella anfitriona, tiene una composición inusual, y la formación de este mundo podría haber sido bastante diferente a la de Júpiter y los gigantes gaseosos en otros sistemas planetarios.

"La composición de WASP-18b desafía todas las expectativas, "dijo Kyle Sheppard del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, autor principal del artículo publicado en el Cartas de revistas astrofísicas . "No conocemos ningún otro planeta extrasolar donde el monóxido de carbono domine tan completamente la atmósfera superior".

En la tierra, el ozono absorbe los rayos ultravioleta en la estratosfera, protegiendo nuestro mundo de gran parte de la radiación dañina del sol. Para el puñado de exoplanetas con estratosferas, se piensa típicamente que el absorbente es una molécula como el óxido de titanio, un pariente cercano del dióxido de titanio, utilizado en la Tierra como pigmento de pintura y como ingrediente de protección solar.

Los investigadores observaron los datos recopilados para WASP-18b, ubicado a 325 años luz de la Tierra, como parte de una encuesta para encontrar exoplanetas con estratosferas. El planeta de peso pesado que tiene la masa de 10 Júpiter, ha sido observado repetidamente, permitiendo a los astrónomos acumular una gran cantidad de datos. Este estudio analizó cinco eclipses de datos archivados del Hubble y dos de Spitzer.

De la luz emitida por la atmósfera del planeta en longitudes de onda infrarrojas, más allá de la región visible, es posible identificar las huellas digitales espectrales del agua y algunas otras moléculas importantes. El análisis reveló la peculiar huella digital de WASP-18b, que no se parece a ningún exoplaneta examinado hasta ahora. Para determinar qué moléculas tenían más probabilidades de coincidir con él, el equipo llevó a cabo un extenso modelado por computadora.

"La única explicación consistente para los datos es una sobreabundancia de monóxido de carbono y muy poco vapor de agua en la atmósfera de WASP-18b, además de la presencia de una estratosfera, "dijo Nikku Madhusudhan, coautor del estudio de la Universidad de Cambridge, Reino Unido. "Esta rara combinación de factores abre una nueva ventana a nuestra comprensión de los procesos físicos y químicos en atmósferas exoplanetarias".

Los hallazgos indican que WASP-18b tiene monóxido de carbono caliente en la estratosfera y monóxido de carbono más frío en la capa de la atmósfera debajo. llamado la troposfera. El equipo determinó esto detectando dos tipos de firmas de monóxido de carbono, una firma de absorción a una longitud de onda de aproximadamente 1,6 micrómetros y una firma de emisión a aproximadamente 4,5 micrómetros. Esta es la primera vez que los investigadores detectan ambos tipos de huellas dactilares para un solo tipo de molécula en la atmósfera de un exoplaneta.

En teoria, Otro posible ajuste para las observaciones es el dióxido de carbono, que tiene una huella digital similar. Los investigadores descartaron esto porque si hubiera suficiente oxígeno disponible para formar dióxido de carbono, la atmósfera también debería tener algo de vapor de agua.

Para producir las huellas digitales espectrales vistas por el equipo, la atmósfera superior de WASP-18b tendría que estar cargada con monóxido de carbono. En comparación con otros Júpiter calientes, la atmósfera de este planeta probablemente contendría 300 veces más "metales, "o elementos más pesados ​​que el hidrógeno y el helio. Esta metalicidad extremadamente alta indicaría que WASP-18b podría haber acumulado mayores cantidades de hielos sólidos durante su formación que Júpiter, sugiriendo que puede no haberse formado como lo hicieron otros Júpiter calientes.

"El lanzamiento esperado del Telescopio Espacial James Webb y otros observatorios espaciales futuros nos dará la oportunidad de hacer un seguimiento con instrumentos aún más poderosos y continuar explorando la asombrosa variedad de exoplanetas que existen," "dijo Avi Mandell, un científico de exoplanetas en Goddard y el segundo autor del artículo.