Gran peligro para los planetas más calientes.


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.
Créditos: NASA / JPL-Caltech

Los gigantes gaseosos masivos llamados “Júpiteres calientes”, planetas que orbitan demasiado cerca de sus estrellas como para sostener la vida, son algunos de los mundos más extraños que se encuentran más allá de nuestro Sistema Solar. Las 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 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 grados Celsius, más caliente que algunas estrellas, este planeta es el más caliente encontrado hasta ahora.

Ahora, un equipo de astrónomos que usa el telescopio espacial Spitzer de la NASA ha encontrado evidencia 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.

A pesar de que es extremadamente caluroso, el ligero enfriamiento del lado nocturno es suficiente para permitir que las moléculas de gas hidrógeno se reformen, 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 otros Júpiteres calientes y Júpiteres ultracalientes que no son tan calientes pero si lo suficientemente cálidos como para que ocurra este efecto”.

Los hallazgos, publicados en Astrophysical Journal Letters, muestran la creciente sofisticación de la tecnología y los 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 utilizando 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 Astrophysical Journal Letters, 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 vez alrededor de la estrella, toma solo 1 día y medio. Eso significa que el planeta está bloqueado por mareas, presentando una cara a su estrella todo el tiempo (como nuestra Luna, que presenta solo una cara a la Tierra). En el otro lado de KELT-9b, la noche es continua.

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 es probable que estas atmósferas se comporten 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 de hidrógeno, se obtienen vientos muy rápidos de 60 kilómetros por segundo”, dijo Mansfield. “Eso probablemente no sea posible”.

KELT-9b resulta no tener grandes diferencias de temperatura entre sus lados diurnos y nocturnos, 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 frente a la estrella de este planeta, se aleja de su posición esperada. Los científicos no saben por qué, otro misterio por resolver en este planeta extraño y cálido.