Astrónomos descubren el elemento más pesado, el bario, en la atmósfera de un exoplaneta

Los astrónomos han descubierto el elemento más pesado jamás encontrado en la atmósfera de bario de un exoplaneta. Se sorprendieron al descubrir bario a gran altura en las atmósferas de los gigantes gaseosos ultracalientes WASP-76b y WASP-121b, dos exoplanetas, planetas que orbitan estrellas fuera de nuestro sistema solar. Este descubrimiento inesperado plantea interrogantes sobre lo que pueden ser estas atmósferas exóticas.

“La parte confusa y contraria a la intuición es: ¿por qué hay un elemento tan pesado en las capas superiores de las atmósferas de estos planetas?” dice Tomas Azevedo Silva, estudiante de doctorado en la Universidad de Oporto y el Instituto de Astrofísica e Ciencias do Espaco (IA) en Portugal, quien dirigió el estudio publicado hoy en Astronomy & Astrophysics.

WASP-76 b y WASP-121 b no son exoplanetas ordinarios. Ambos se conocen como Júpiter ultracalientes porque son comparables en tamaño a Júpiter y tienen temperaturas superficiales extremadamente altas que superan los 1000°C. Esto se debe a su proximidad a sus estrellas anfitrionas, lo que también significa que una órbita alrededor de cada estrella solo toma uno o dos días. Esto le da a estos planetas algunas características bastante exóticas; en WASP-76 b, por ejemplo, los astrónomos sospechan que está lloviendo hierro.

Pero aun así, los científicos se sorprendieron al encontrar bario, que es 2,5 veces más pesado que el hierro, en las atmósferas superiores de WASP-76b y WASP-121b. “Dada la fuerte gravedad de los planetas, uno esperaría que elementos pesados ​​como el bario cayeran rápidamente en las capas inferiores de la atmósfera”, dice el coautor Olivier Demangeon, investigador también de la Universidad de Oporto y AI.

“Fue una especie de descubrimiento ‘accidental'”, dice Azevedo Silva. “No esperábamos ni buscábamos ningún bario en particular y tuvimos que verificar que realmente proviniera del planeta porque nunca antes se había visto en ningún exoplaneta”.

El hecho de que se haya detectado bario en las atmósferas de estos dos Júpiter ultracalientes sugiere que esta clase de planetas puede ser aún más extraño de lo que se pensaba. Aunque a veces vemos bario en nuestros propios cielos, como el color verde brillante de los fuegos artificiales, la pregunta para los científicos es ¿qué proceso natural podría causar que este elemento pesado se encuentre a altitudes tan altas en estos exoplanetas?. “Por el momento, no sabemos cuáles son los mecanismos”, explica Demangeon.

En el estudio de las atmósferas de los exoplanetas, los Júpiter ultracalientes son extremadamente útiles. Como explica Demangeon: “Al ser gaseosos y calientes, sus atmósferas son muy grandes y, por lo tanto, son más fáciles de observar y estudiar que las de los planetas más pequeños o más fríos”.

Determinar la composición de la atmósfera de un exoplaneta requiere un equipo muy especializado. El equipo usó el instrumento ESPRESSO en el VLT de ESO en Chile para analizar la luz de las estrellas que se había filtrado a través de las atmósferas de WASP-76b y WASP-121b. Esto hizo posible detectar claramente varios elementos, incluido el bario.

Estos nuevos resultados muestran que solo hemos arañado la superficie de los misterios de los exoplanetas. Con instrumentos futuros como el espectrógrafo Echelle de alta dispersión ArmazoNes (ANDES), que operará en el próximo Telescopio Extremadamente Grande (ELT) de ESO, los astrónomos podrán estudiar las atmósferas de exoplanetas grandes y pequeños, incluidas las de los planetas rocosos. similar a la Tierra, mucho más profundo y para recopilar más pistas sobre la naturaleza de estos extraños mundos.

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