Se filtran colas gigantes de helio de un planeta distante: Alerta científica

Si un planeta tiene una atmósfera, se filtrará, más rápido que otros. Y los astrónomos ahora han descubierto un zumbido: una atmósfera que se escapa en chorros con fugas extremas.

El exoplaneta responsable de esta actividad es HAT-P-32b, un gigante gaseoso a unos 923 años luz de distancia de Júpiter. Expulsa suficiente gas para formar dos colas, juntas 53 veces el radio del exoplaneta.

Según un equipo dirigido por el astrofísico Zhoujian Zhang de la Universidad de California en Santa Cruz, estas colas se encuentran entre las estructuras más grandes asociadas con un exoplaneta.

Simulación de las colas de HAT-P-32b. (M. MacLeod/Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica y A. Oklopčić/Universidad de Ámsterdam)

«Es emocionante ver cuán masivas son las colas extendidas en comparación con el tamaño del planeta y su estrella anfitriona». Zhang dice, quien dirigió el descubrimiento mientras estaba en la Universidad de Texas en Austin. «Otros planetas pueden tener atmósferas de escape extendidas que esperan ser descubiertas por observaciones similares».

No es inesperado que HAT-P-32b pierda su atmósfera. Es un mundo hinchado con solo un 10 por ciento de la densidad de Júpiter, que orbita su estrella en su órbita más cercana en solo 2,15 días. Más cerca de su estrella, un poco más grande y más caliente que el Sol, el exoplaneta se calienta a unos 1.836 Kelvin (2.845 Fahrenheit, 1.562 Celsius).

El calor hace que HAT-P-32b se hinche mucho, pero también elimina su atmósfera. Las observaciones anteriores han indicado este efecto. activo, pero no captura el verdadero alcance de la destrucción atmosférica causada por la estrella.

Un diagrama de los cambios en la luz de una estrella a medida que un exoplaneta la orbita. (J. Winn, arXiv2014)

Esto se debe a que usamos tránsitos HAT-P-32b para estudiar el exoplaneta cuando orbita entre nosotros y su estrella. Esto hace que la luz de la estrella fluctúe ligeramente de forma regular, atenuándose cuando el exoplaneta bloquea parte de su luz.

Pero algo interesante sucede cuando un exoplaneta con atmósfera pasa frente a su estrella anfitriona. Parte de la luz de esa estrella viaja a través de la atmósfera, provocando cambios en el espectro a medida que ciertas longitudes de onda son absorbidas y reemitidas por elementos y compuestos en el gas. Las huellas dactilares químicas selectivas se pueden utilizar para identificar las sustancias que las causan.

La atmósfera con fugas de HAT-P-32b se hizo evidente a partir de las observaciones de este tránsito cuando los científicos observaron el exceso. Hidrógeno alfa y helio. Debido a que solo observaron los datos de tránsito, no sabemos el alcance total de la fuga.

Zhang y sus colegas utilizaron el Telescopio Hobby-Eberly en el Observatorio McDonald en Texas para observar el exoplaneta durante varias noches para reunir datos que cubran toda su órbita, no solo las 3 horas que lleva viajar. Luego, analizaron cuidadosamente los espectros, buscando variaciones en los gases que se sabe que se escapan de la atmósfera de HAT-P-32b.

Impresión artística de un planeta alienígena perdiendo su atmósfera. (ESA/Hubble, NASA, M. Kornmesser)

Descubrieron que las colas eran absolutamente enormes. El exoplaneta se hincha tanto que se propaga hasta el punto en que puede unirse gravitacionalmente al planeta gaseoso, arrojando grandes cantidades de material al espacio alrededor de la estrella, según los cálculos del equipo. .

A ese ritmo, la atmósfera de la Tierra tardaría unos 40.000 millones de años en evaporarse por completo. Eso es mucho tiempo, casi tres veces la vida actual del universo, 13.800 millones de años, y podría ayudar a los astrónomos a descifrar otros exoplanetas con fugas de gas en órbitas cercanas a sus estrellas.

«Nuestros hallazgos sobre HAT-P-32b nos ayudarán a comprender cómo interactúan otros planetas y sus estrellas». dice la astrónoma Caroline Morley de la Universidad de Texas en Austin. «Podemos tomar medidas más precisas en un Júpiter caliente como este y luego aplicar nuestros hallazgos a una gama más amplia de planetas».

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Hemos detectado exoplanetas con fugas antes, y algunos comparten algunas similitudes con los tránsitos de HAT-P-32b. El descubrimiento sugiere que muchas más de estas colas gigantes pueden estar ahí afuera, esperando que las veamos.

Publicado en la tesis Avances científicos.

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