Una sorprendente neblina amarilla de dióxido de azufre en la atmósfera de un exoplaneta gaseoso “enano” a unos 96 años luz de nuestro propio sistema solar convierte al planeta en un objetivo principal para los científicos que intentan comprender cómo se formó el mundo.
Los astrónomos descubrieron el planeta GJ 3470 b en 2012, cuando la sombra del planeta cruzó la órbita de la estrella. GJ 3470 b está ubicado en la constelación de Cáncer y tiene la mitad del tamaño de Neptuno y una masa 10 veces mayor que la de la Tierra. En los años transcurridos, los investigadores han recopilado datos sobre el planeta utilizando los telescopios espaciales Hubble y Spitzer, culminando en un par de observaciones recientes con el telescopio espacial James Webb.
Los planetas fuera de nuestro sistema solar, llamados exoplanetas, como GJ 3470 b, son temas interesantes para los investigadores que se preguntan cómo se forman los planetas. Idealmente, los astrónomos reciben luz de una estrella que brilla a través del borde de la atmósfera de un planeta. Esto les permite medir la luz del componente o recopilar su espectro, una lectura marcada por picos y caídas característicos de moléculas interesantes que se encuentran en ese entorno.
“La cuestión es que todo el mundo ve estos planetas y, a menudo, todo el mundo ve líneas planas”, dice Thomas Beatty, profesor de astronomía en la Universidad de Wisconsin-Madison. “Pero cuando vimos este planeta, En realidad Línea plana no encontrada.”
Vieron evidencia de agua, dióxido de carbono, metano y dióxido de azufre, resultados que Beatty presentó hoy en la 244ª reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense en Madison, y que pronto publicará en el Astrophysical Journal con coautores de la Universidad Estatal de Arizona. publicar en cartas. Arizona, el Centro de Investigación Ames de la NASA y otras organizaciones.
GJ 3470 b es el exoplaneta más ligero y frío (en promedio, poco más de 325 grados Celsius o poco más de 600 Fahrenheit) que alberga dióxido de azufre. La mezcla es probablemente un signo de una reacción química activa que se está produciendo en la atmósfera del planeta, creada cuando la radiación de su estrella cercana desgarra los componentes del sulfuro de hidrógeno, que luego forman nuevos socios moleculares que se buscan.
“No pensábamos que veríamos dióxido de azufre en un planeta tan pequeño, y es emocionante ver esta nueva molécula en un lugar que no esperábamos, porque nos brinda una nueva forma de descubrir cómo eran estos planetas. formado.” dice Beatty, quien trabajó como científico de instrumentos en el Telescopio Espacial James Webb antes de unirse a la facultad de UW-Madison. “Y los planetas enanos son particularmente interesantes, porque su composición realmente depende de cómo se formó el planeta”.
Analizar este proceso es el foco de la investigación de Beatty. Es como espiar al panadero sólo al comienzo de su trabajo y luego cuando llega la hora de comer el postre.
“Tenemos la mesa dispuesta, tenemos todos los ingredientes que van en el pastel y tenemos el pastel listo”, dice. “Ahora, ¿podemos descubrir la receta (los pasos que convirtieron las materias primas en el producto final) midiendo lo que hay en el pastel?”
Astrónomos como Beatty esperan poder hacer precisamente eso: descubrir la receta para la formación de planetas observando lo que hay en los exoplanetas.
“El descubrimiento de dióxido de azufre en un planeta enano como GJ 3470b nos proporciona otro elemento importante en la lista de ingredientes formadores de planetas”, afirma Beatty.
En el caso de GJ 3470 b, hay otras características interesantes que pueden ayudar a completar la composición. La órbita de un planeta alrededor de su estrella lo lleva cerca de los polos de la estrella, lo que significa que está orbitando en un ángulo de 90 grados con respecto a la trayectoria esperada de los planetas en el sistema. También está increíblemente cerca de la estrella, tan cerca que la luz de su estrella está lanzando una cantidad significativa de la atmósfera de GJ 3470 b al espacio. El planeta probablemente ha perdido alrededor del 40 por ciento de su masa desde que se formó.
La órbita cerrada y fuera de lugar es una señal de que GJ 3470b solía estar en algún otro lugar de su sistema y, en algún momento, el planeta se enredó en la gravedad del otro y fue arrastrado hacia un nuevo camino que finalmente lo llevó a establecerse. En un barrio diferente.
“La historia de la migración que condujo a esta órbita polar y toda esta pérdida de masa son cosas que normalmente no sabemos sobre otros objetivos planetarios”, dice Beatty. “Estos son pasos clave en la síntesis que creó este planeta en particular y pueden ayudarnos a comprender cómo se forman planetas como este”.
Con un análisis más detallado de los restos de la atmósfera del planeta y la ayuda de colegas investigadores del Centro de Orígenes de Wisconsin de UW-Madison que se especializan en discos protoplanetarios y dinámica de migración, GJ 3470 b ayudó a Beatty y otros a comprender tal vez así son los planetas. Como tal, parecerá bastante apetitoso, al menos desde el punto de vista de los astrónomos.
Esta investigación fue apoyada por subvenciones de la NASA.
