Cheops reconoce a un exoplaneta brilla casi como un espejo
10 julio, 2023
En el cielo terrestre uno de los puntos más brillantes es Venus, que refleja aproximadamente el 75% de la luz del Sol. Un exoplaneta que ha recibido el nombre de LTT9779 b refleja el 80% de la luz que recibe de su estrella.
La Agencia Espacial Europea (ESA, por sus siglas en inglés) que opera el Satélite de Caracterización de Exoplanetas (Cheops), lo describe como un “espejo”. Este exoplaneta existe bajo temperaturas muy altas y realiza su órbita en menos de un día.
Un exoplaneta blindado ante la radiación
LTT9779 b fue observado por Cheops para una medición detallada. Su brillo supera porcentualmente al de Venus. Otra referencia es nuestro propio planeta, que refleja apenas el 30% de la luz que recibe del Sol.
Originalmente este planeta fue descubierto en 2020 por el Satélite de Estudio de Exoplanetas en Tránsito (TESS) de la Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio estadounidense (NASA). También ha sido observado desde el instrumento Buscador de Planetas por Velocidad Radial de Alta Precisión (HARPS) en el Observatorio Austral Europeo (ESO).
Este planeta es de tamaño similar a Neptuno. Es el mayor “espejo” que se conoce hasta ahora. la clave para su intenso brillo está en sus nubes metálicas.
La mayor parte de las nubes de este planeta están hechas de silicato. Este material es el mismo que se usa como arena para formar los espejos. Además del silicato, sus nubes contienen otros metales como titanio.
“Imagina un mundo en llamas, cerca de su estrella, con pesadas nubes de metales flotando en lo alto, lloviendo gotitas de titanio”, así lo describe James Jenkins, quien es astrónomo de la Universidad Diego Portales y el Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines (CATA) en Santiago de Chile. Él participó en el estudio que describe a LTT9779 b.
Imaginar este mundo nos obliga a usar nuestra imaginación. Su masa es de 1.7 veces la de Neptuno y su radio 1.2 veces el del mismo gigante gaseoso. Tarda 19 horas en completar una órbita alrededor de su estrella anfitriona. En su cara diurna la temperatura alcanza los 2 mil grados celsius.
Todos los planetas reflejan una cantidad de luz conocida como “albedo”. La mayoría de ellos tienen un albedo bajo. Esto se debe a que su atmósfera absorbe una gran cantidad de luz o su superficie es oscura o áspera. Los planetas que reflejan mucha luz suelen tener superficies congeladas o nubes reflejantes, como Venus.
La temperatura en su cara iluminada es demasiado alta para que se formen nubes de agua. Por otro lado, es una temperatura adecuada para formar nubes de metal o cristal.
“Era realmente un rompecabezas, hasta que nos dimos cuenta de que deberíamos pensar en esta formación de nubes de la misma manera que la condensación que se forma en un baño después de una ducha caliente”, comenta Vivien Parmentier, quien es investigador del Observatorio de la Costa Azul en Francia y participó en la investigación.
“Para vaporizar un cuarto de baño puede enfriar el aire hasta que el vapor de agua se condensa, o puede mantener el agua caliente corriendo hasta que se formen las nubes porque el aire está tan saturado de vapor que simplemente no puede aguantar más. Del mismo modo, LTT9779 b puede formar nubes metálicas a pesar de ser tan caliente porque la atmósfera está sobresaturada con vapores de silicato y metal”, describe Parmentier.
Las características de este planeta nunca se habían visto antes. Por su tamaño y temperatura podría clasificarse como un “Neptuno ultra caliente”. Sin embargo, se ubica en el área conocida como “desierto de Neptunos calientes”, porque no se conoce otro de tamaño similar en una región tan cercana a su estrella.
Por otro lado, su órbita es muy rápida. Los exoplanetas que se conocen con órbitas que duran menos de un día entran en dos posibles categorías. La primera son los “júpiters calientes”, gigantes de gas con radios de al menos diez veces el de la Tierra. La otra posibilidad es que sean planetas rocosos pequeños con radios menores al doble del de la Tierra.
LTT9779 b tiene un radio de 4.7 veces el de la Tierra. Muy pequeño para ser un “Júpiter caliente”, muy grande para ser un planeta pequeño y rocoso. “Esperamos que planetas como este tengan su atmósfera arrasada por su estrella, dejando atrás rocas desnudas”, explica Parmentier.
“Creemos que estas nubes de metal ayudan al planeta a sobrevivir en el caluroso desierto de Neptuno. Las nubes reflejan la luz y evitan que el planeta se caliente demasiado y se evapore. Mientras tanto, ser altamente metálico hace que el planeta y su atmósfera sean pesados y más difíciles de volar”, concluye Sergio Hoyer del Laboratorio de Astrofísica Marseille, quien aparece como primer firmante del estudio.
Los resultados se publicaron en la revista científica Astronomy & Astrophysics. Para determinar las características de LTT9779 b, Cheops esperó el momento en que el planeta pasaba detrás de su estrella anfitriona. La diferencia entre la luz que se percibe cuando está frente y cuando está detrás de su estrella permitió medir la cantidad de luz que refleja.
Para el estudio detallado de este exoplaneta serán de gran utilidad los telescopios espaciales Hubble y James Webb. Ambos permitirán analizar su atmósfera en distintas longitudes de onda.