Primera detección de átomos de oxígeno en la atmósfera de un exoplaneta
En 1995 se descubrió el primer planeta extrasolar y hoy ya se conocen más de 4000. A lo largo de estas dos décadas equipos científicos de todo el mundo han intentado caracterizar sus atmósferas y explicar por qué estos nuevos mundos son tan distintos a los planetas del sistema solar.
Ahora, un equipo internacional con participación del
Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) publica en Nature Astronomy el
hallazgo de átomos de oxígeno en el exoplaneta KELT-9b, la primera detección de
este compuesto en una atmósfera exoplanetaria.
Con una temperatura diurna de más de 4000 grados,
KELT-9b, descubierto en 2017, es el exoplaneta más caliente conocido hasta la
fecha. Se trata de un gigante gaseoso similar a Júpiter, con la diferencia de
que la temperatura en su atmósfera es tan alta como para fundir el hierro, unas
condiciones en las que la vida no puede prosperar, aunque se haya detectado
oxígeno.
Esas temperaturas extremas se deben a que gira muy
cerca de su estrella anfitriona, tanto que completa una órbita en apenas unas
36 horas. Desde su hallazgo se busca comprender la naturaleza de un objeto tan
caliente y peculiar, así como la razón de que no se desintegre estando tan
cerca de su estrella.
Para estudiar las atmósferas de estos planetas se
emplea el método de los tránsitos, pequeños eclipses producidos cuando el
planeta pasa por delante de su estrella. Durante el tránsito, la luz de la
estrella anfitriona atravesará la atmósfera del planeta, lo que permite
estudiar las características físicas y la composición de esa atmósfera.
“Nuestro equipo detectó las huellas del oxígeno
atómico en el espectro del planeta. Dado que KELT-9b es un planeta gigante
gaseoso muy caliente, esta detección no es un indicio de la presencia de vida,
pero es la primera detección definitiva de átomos de oxígeno en la atmósfera de
un exoplaneta”, afirma Francesco Borsa, investigador del Osservatorio
Astronomico di Brera (INAF, Italia) que dirige el estudio.
La detección fue posible gracias a un modelo
informático desarrollado por los autores, el más avanzado para el estudio de
las atmósferas de exoplanetas calientes desarrollado hasta la fecha. El modelo
no solo coincidía con las observaciones anteriores de otros compuestos en la
atmósfera de KELT-9b, sino que también predecía que los datos deberían mostrar
la presencia de átomos de oxígeno.
Así, los investigadores volvieron a analizar
observaciones anteriores del planeta obtenidas con el telescopio de 3.5 metros
del Observatorio de Calar Alto (CAHA, Almería), incluido su espectrógrafo
CARMENES, y los resultados confirmaron la predicción del modelo: las señales de
oxígeno estuvieron ahí todo el tiempo, pero no habían sido detectadas por los análisis
anteriores.
“La concordancia entre el modelo y las observaciones
es un hito en nuestra exploración de los planetas fuera del sistema solar:
demuestra que ahora podemos crear modelos realistas de exoplanetas y mejorar
significativamente nuestra capacidad para comprender las atmósferas de los más
calientes”, destaca Denis Shulyak, investigador del IAA que participa en el
descubrimiento.
“La concordancia entre el modelo y las observaciones
es un hito en nuestra exploración de los planetas fuera del sistema solar:
demuestra que ahora podemos crear modelos realistas de exoplanetas y mejorar
significativamente nuestra capacidad para comprender las atmósferas de los más
calientes”, destaca Denis Shulyak, investigador del IAA que participa en el
descubrimiento.
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Referencia: F.
Borsa et al. “High-resolution detection of neutral oxygen in the atmosphere of
an ultra-hot exoplanet”. Nature Astronomy, dic 2021
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