La llamativa neblina amarilla del gas «enano» de dióxido de azufre en la atmósfera de un exoplaneta a unos 96 años luz de nuestro propio sistema solar convierte al planeta en un objetivo principal para los científicos que intentan comprender cómo se forman los mundos.

Los astrónomos descubrieron el planeta GJ 3470 b en 2012 cuando la sombra del planeta cruzó la estrella que orbita. Ubicado en la constelación de Cáncer, GJ 3470 b tiene aproximadamente la mitad del tamaño de Neptuno y 10 veces la masa de la Tierra. En los últimos años, los investigadores han recopilado datos sobre el planeta utilizando los telescopios espaciales Hubble y Spitzer, culminando en un par de observaciones recientes con el telescopio espacial James Webb.

Los planetas fuera de nuestro sistema solar, llamados exoplanetas, como GJ 3470 b, son temas interesantes para los investigadores interesados ​​en la formación de planetas. Idealmente, los astrónomos captan la luz de una estrella que brilla a través del borde de la atmósfera de un planeta. Esto les permite compilar una medición de la luz del componente, o su espectro, lecturas marcadas por picos y caídas características de las moléculas de interés que se encuentran en esa atmósfera.

«La cuestión es que todo el mundo mira estos planetas y, a menudo, ve líneas planas», dice Thomas Beatty, profesor de astronomía en la Universidad de Wisconsin-Madison. “Pero cuando miramos este planeta, encontramos en efecto No obtuve una línea plana.»

Vieron evidencias de agua, dióxido de carbono, metano y dióxido de azufre, hallazgos que Beatty presentó hoy en Madison en la 244ª reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense y que pronto publicará en el Astrophysical Journal Letters con coautores de la Universidad Estatal de Arizona. Univ. Estado de Arizona, Centro de Investigación Ames de la NASA y otras organizaciones.

GJ 3470 b es el exoplaneta más ligero y frío (solo 325 grados Celsius o más de 600 Fahrenheit en promedio) que contiene dióxido de azufre. La conexión probablemente sea indicativa de una ráfaga activa de reacciones químicas en la atmósfera del planeta, que ocurre cuando la radiación de una estrella cercana libera componentes de sulfuro de hidrógeno, que luego buscan nuevos socios moleculares.

«No pensábamos que veríamos dióxido de azufre en planetas tan pequeños, y es emocionante ver esta nueva molécula en un lugar que no esperábamos porque nos brinda una nueva forma de observar cómo se formaron estos planetas». dice Beatty, quien trabajó como científico de instrumentos en el Telescopio Espacial James Webb antes de unirse a la facultad de UW-Madison. «Y los planetas menores son particularmente interesantes porque su composición realmente depende de cómo ocurrió la formación del planeta».

Adivinar este proceso es uno de los objetivos de la investigación de Beatty. Es un poco como espiar al panadero justo al comienzo de su trabajo y luego nuevamente cuando es casi la hora del postre.

«Cuando los colocamos en nuestra mesa, tenemos todos los ingredientes que forman parte del pastel y tenemos un pastel», dice. «Ahora, ¿podemos descubrir la receta (los pasos que convirtieron las materias primas en el producto terminado) midiendo lo que hay en el pastel?»

Astrónomos como Beatty esperan poder hacer precisamente eso: descubrir la receta para la formación de planetas observando exoplanetas.

«Encontrar dióxido de azufre en un planeta tan pequeño como GJ 3470 b nos proporciona otro elemento importante en la lista de ingredientes para la formación de planetas», afirma Beatty.

En el caso del GJ 3470 b, existen otras características interesantes que podrían ayudar a cumplir esta receta. La órbita de un planeta alrededor de su estrella lo lleva casi a través de los polos de la estrella, lo que significa que orbita en un ángulo de 90 grados con respecto a la trayectoria esperada del planeta en el sistema. También está sorprendentemente cerca de la estrella, lo suficientemente cerca como para que su luz estelar expulse grandes cantidades de la atmósfera de GJ 3470 b al espacio. Es posible que el planeta haya perdido alrededor del 40 por ciento de su masa desde su formación.

La órbita cercana es una señal de que GJ 3470 b solía estar en algún otro lugar de su sistema, y ​​en algún momento el planeta se enredó con la gravedad de otro planeta y fue arrastrado hacia un nuevo camino que finalmente lo asentó. en otro barrio.

«Esa historia de migración que condujo a esa órbita polar y toda esa pérdida de masa son cosas que normalmente no sabemos sobre otros objetivos exoplanetas que observamos», dice Beatty. «Estos son pasos importantes en la receta que creó este planeta en particular y pueden ayudarnos a comprender cómo se crean planetas similares».

Al continuar analizando los componentes que permanecen en la atmósfera del planeta y con la ayuda de colegas como los del Centro de Investigación de Orígenes de UW-Madison Wisconsin, que se especializan en discos protoplanetarios y dinámica de migración, GJ 3470 b puede ayudar a Beatty y otros a comprender cómo planetas. como si fuera tan apetitoso, al menos desde el punto de vista de los astrónomos.

Esta investigación fue apoyada por subvenciones de la NASA.



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