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Descubierta una atmósfera primitiva alrededor de un 'Neptuno cálido' que permitiría saber cómo se forman los planetas

Un equipo de investigadores internacionales dirigido por Hannah Wakeford, de la NASA, y el profesor David Sing, de la Universidad de Exeter, ha descubierto una "atmósfera primitiva" que rodea a un 'Neptuno cálido' --un planeta de tamaño similar a Neptuno pero que orbita su sol más de cerca--, lo que podría proporcionar un gran avance en la búsqueda de cómo los planetas se forman y se desarrollan en galaxias lejanas.
El estudio, que se publica este jueves 11 de mayo en la revista 'Science', ha revelado que el exoplaneta, de nombre HAT-P-26b, y que se encuentra a unos 430 años luz de la Tierra, tiene una atmósfera compuesta casi totalmente de hidrógeno y helio, con un cielo relativamente despejado.
Esta atmósfera primitiva sugiere que el planeta probablemente se ha formado más cerca de su estrella anfitriona o más tarde en su desarrollo del sistema solar, o ambos, en comparación con los gigantes de hielo Neptuno o Urano.
El descubrimiento también podría tener, de manera crucial, amplias implicaciones para la forma en que los científicos piensan sobre el nacimiento y desarrollo de sistemas planetarios en galaxias distantes.
"Este nuevo descubrimiento emocionante demuestra que hay mucha más diversidad en los ambientes de estos exoplanetas de lo que pensábamos anteriormente", ha señalado el profesor Sing, del departamento de Astrofísica de la Universidad de Exeter, que explica que este 'Neptuno cálido' es un planeta "mucho más pequeño" que los que han sido capaces de caracterizar en profundidad. Por tanto, este nuevo descubrimiento sobre su atmósfera significa "un gran avance", a su juicio, en la búsqueda para aprender más sobre cómo se forman los sistemas solares y cómo se compara con el Sistema Solar al que pertenece la Tierra.
Con el fin de estudiar la atmósfera de HAT-P-26b, los investigadores utilizaron datos recopilados cuando el planeta pasó frente a su estrella anfitriona, eventos conocidos como tránsitos.
Durante un tránsito, una fracción de la luz de las estrellas se filtra a través de la atmósfera del planeta, que absorbe algunas longitudes de onda de luz, pero no otras. Al mirar cómo las señales de la luz de las estrellas cambian como resultado de esta filtración, los investigadores pueden remontarse a atrás para determinar la composición química de la atmósfera.
En este caso, el equipo reunió datos de cuatro tránsitos separados medidos por el Telescopio Espacial Hubble de la NASA, y dos vistos por el Telescopio Espacial Spitzer, también de la NASA.
HAT-P-26b INVIERTE LA TENDENCIA EN METALICIDAD
El análisis proporcionó suficiente detalle para determinar que la atmósfera del planeta está relativamente despejada de nubes y tiene una fuerte marca de agua. Esta marca es también la más grande detectada en un exoplaneta de este tamaño.
Así, los investigadores utilizaron esta 'firma' realizada por el agua para estimar la metalicidad, una indicación del nivel de riqueza del planeta en cuanto a elementos más pesados que el hidrógeno y el helio. Los astrónomos calculan la metalicidad porque les da pistas sobre cómo se formó un planeta. Para comparar los planetas por sus metalicidades, los científicos utilizan el Sol como un punto de referencia.
En el Sistema Solar, la metalicidad en Júpiter (cinco veces mayor que el Sol) y Saturno (diez veces mayor) sugiere que estos "gigantes gaseosos" están hechos casi enteramente de hidrógeno y helio. Neptuno y Urano, sin embargo, son más ricos en los elementos más pesados, con metalicidades de aproximadamente cien veces la del Sol.
Los científicos piensan que esto sucedió porque, a medida que el Sistema Solar estaba tomando forma, Neptuno y Urano se formaron en una región hacia las afueras del enorme disco de polvo, gas y escombros que se arremolinaban alrededor del por entonces joven astro. Como resultado, habrían sido bombardeados con muchos restos helados que eran ricos en elementos más pesados. Júpiter y Saturno, por el contrario, se formaron en una parte más cálida del disco y, por lo tanto, habrían encontrado menos restos helados.
Sin embargo, este nuevo estudio ha revelado que HAT-P-26b invierte la tendencia. El equipo de investigación cree que su metalicidad es de sólo 4,8 veces la del Sol. "Los astrónomos han comenzado a investigar las atmósferas de estos planetas lejanos de masa de Neptuno, y casi de inmediato, encontramos un ejemplo que va en contra de la tendencia en nuestro Sistema Solar", ha explicado Hannah Wakeford, del Goddard Space Flight Center de la NASA, en Greenbelt, Maryland.
Por su parte, la coautora Tiffany Kataria, del Laboratorio de Propulsión a Chorro de Pasadena, California, ha afirmado que "es raro" tener tanta información sobre un 'Neptuno cálido', por lo que analizar estos conjuntos de datos simultáneamente "es un logro en sí mismo".