Astrónomos identifican por primera vez el campo magnético de un exoplaneta

 

Un equipo de astrónomos ha identificado por primera vez la firma de un campo magnético en un planeta fuera de nuestro sistema solar. El campo magnético de la Tierra actúa como un escudo contra las partículas energéticas del sol conocidas como viento solar. Los campos magnéticos podrían desempeñar funciones similares en otros planetas. El hallazgo, descrito en un artículo de la revista Nature Astronomy, supone un hito en la investigación de los exoplanetas.

Los campos magnéticos juegan un papel crucial en la protección de las atmósferas planetarias, por lo que la capacidad de detectar los campos magnéticos de los exoplanetas es un paso importante hacia una mejor comprensión de cómo pueden ser estos mundos extraterrestres.

Utilizando el telescopio espacial Hubble, los investigadores analizaron el exoplaneta HAT-P-11b, un planeta del tamaño de Neptuno, situado a 123 años luz de la Tierra, pasar directamente a través de la cara de su estrella anfitriona seis veces en lo que se conoce como un "tránsito". Las observaciones se realizaron en el espectro de luz ultravioleta, que está más allá de lo que puede ver el ojo humano.

Hubble detectó iones de carbono (partículas cargadas que interactúan con campos magnéticos) alrededor al planeta en lo que se conoce como magnetosfera, una región alrededor de un objeto celeste (como la Tierra) que está formada por la interacción del objeto con el viento solar emitido por su estrella anfitriona.

"Esta es la primera vez que se detecta directamente la firma del campo magnético de un exoplaneta fuera de nuestro sistema solar", indica Gilda Ballester, profesora de investigación adjunta en el Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona y coautora del trabajo. "Un fuerte campo magnético en un planeta como la Tierra puede proteger su atmósfera y superficie del bombardeo directo de las partículas energéticas que componen el viento solar. Estos procesos afectan en gran medida la evolución de la vida en un planeta como la Tierra porque el campo magnético protege a los organismos de estas partículas energéticas", explica.

El descubrimiento de la magnetosfera de HAT-P-11b constituye un paso significativo hacia una mejor comprensión de la habitabilidad de un exoplaneta. No todos los planetas y lunas de nuestro sistema solar tienen sus propios campos magnéticos, y la conexión entre los campos magnéticos y la habitabilidad de un planeta aún necesita más estudio, según los investigadores.

"HAT-P-11 b ha demostrado ser un objetivo muy interesante porque las observaciones del tránsito ultravioleta del Hubble han revelado una magnetosfera, vista como un componente iónico extendido alrededor del planeta y una larga cola de iones que escapan", apunta Ballester, quien asegura que su trabajo podría servir como método general para detectar magnetosferas en una variedad de exoplanetas y evaluar su papel en la habitabilidad potencial.

Un descubrimiento clave fue la observación de iones de carbono no solo en una región que rodea el planeta, sino que también se extiende en una larga cola que se aleja del planeta a velocidades promedio de 160.000 km/h. La cola llegó al espacio durante al menos una unidad astronómica, la distancia entre la Tierra y el sol.

Los investigadores dirigidos por el primer firmante del artículo, Lotfi Ben-Jaffel, del Instituto de Astrofísica de París, utilizaron simulaciones por computadora en 3D para modelar las interacciones entre las regiones atmosféricas más altas del planeta y el campo magnético con el viento solar entrante. "Al igual que el campo magnético de la Tierra y su entorno espacial inmediato interactúan con el viento solar, formado por partículas cargadas que viajan a casi 1,5 millones de km/h, existen interacciones entre el campo magnético de HAT-P-11b y su entorno espacial inmediato con el viento solar de su estrella anfitriona", señala Ballester.

La física en las magnetosferas de la Tierra y HAT-P-11b es la misma. No obstante, la proximidad del exoplaneta a su estrella, sólo una vigésima parte de la distancia entre la Tierra y el sol, hace que la atmósfera superior se caliente y esencialmente "hierva" en el espacio, lo que da como resultado la formación de la cola magnética.

Los investigadores también encontraron que la metalicidad de la atmósfera de HAT-P-11b, la cantidad de elementos químicos en un objeto que son más pesados que el hidrógeno y el helio, es menor de lo esperado. En nuestro sistema solar, los planetas gaseosos helados, Neptuno y Urano, son ricos en metales pero tienen campos magnéticos débiles, mientras que los planetas gaseosos mucho más grandes, Júpiter y Saturno, poseen una baja metalicidad y campos magnéticos fuertes. La baja metalicidad atmosférica de HAT-P-11b desafía los modelos actuales de formación de exoplanetas, en opinión de los autores / EUROPAPRESS

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