Nuevas Observaciones de KELT-9b, el Exoplaneta más Caliente Conocido

Telescopios Espaciales
27/1/2020
Representación artística de un "Júpiter caliente" llamado KELT-9b, el exoplaneta más caliente conocido, tan caliente, según un nuevo artículo, que incluso las moléculas en su atmósfera se hacen pedazos. Image Credit: NASA/JPL-Caltech

Los gigantes gaseosos masivos llamados "Júpiter calientes", planetas que orbitan demasiado cerca de sus estrellas para albergar 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 colapsos planetarios tan severos que desgarran las moléculas que componen su atmósfera.

Llamado KELT-9b, el planeta es un Júpiter ultracaliente, una de las muchas 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 4.300 ºC, más caliente que algunas estrellas, este planeta es el más caliente encontrado hasta el momento.

Ahora, un equipo de astrónomos usando el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA han encontrado evidencias de que el calor es demasiado, incluso para que las moléculas permanezcan intactas. Es probable que las moléculas de gas hidrógeno se desgarren en el lado del día de KELT-9b, sin poder volver a formarse hasta que sus átomos desunidos fluyan hacia el lado nocturno del planeta.

Aunque todavía es extremadamente caluroso, el ligero enfriamiento del lado nocturno es suficiente para permitir que las moléculas de gas hidrógeno se reformen, es decir, hasta que fluyan de regreso al lado del día, donde se desgarran nuevamente.

"Este tipo de planeta tiene una temperatura tan extrema que está un poco separado de muchos otros exoplanetas", dijo Megan Mansfield, estudiante graduada de la Universidad de Chicago y autora principal de un nuevo artículo que revela estos hallazgos. "Hay algunos otros Júpiter calientes y Júpiter ultracalientes que no son tan calientes pero aún lo suficientemente cálidos como para que este efecto tenga lugar".

Los hallazgos muestran la creciente sofisticación de la tecnología y el análisis necesarios para explorar estos mundos muy distantes. La ciencia apenas comienza a observar las atmósferas de los exoplanetas, examinando las crisis moleculares de los más cálidos y brillantes.

KELT-9b permanecerá firmemente clasificado 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 el equipo científico usó 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 en el calor. Repetidas durante muchas horas, estas observaciones le permiten a Spitzer capturar los 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 echar un vistazo a la diferencia entre el lado del día de KELT-9b y su "noche". En este caso, el planeta orbita su estrella con tanta fuerza que un "año", una órbita alrededor de la estrella, dura tan sólo un día y medio. Eso significa que el planeta está bloqueado por mareas, presentando una cara a su estrella todo el tiempo (al igual que nuestra Luna presenta solo una cara a la Tierra). En el otro lado de KELT-9b, la noche dura para siempre.

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

Los modelos de ordenador son herramientas importantes en tales investigaciones, que muestran cómo probablemente estas atmósferas se comportan a diferentes temperaturas. El mejor ajuste para los datos de KELT-9b fue un modelo que incluía moléculas de hidrógeno que se desgarraban y se volvían a ensamblar, un proceso conocido como disociación y recombinación.

"Si no se tiene en cuenta la disociación del hidrógeno, se obtienen vientos muy rápidos de 60 kilómetros por segundo", dijo Mansfield. "Eso probablemente no sea probable".

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

Actualizado: 27/1/2020