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Científicos detectan por primera vez el “efecto gloria” en un planeta más allá de nuestro sistema solar

Autor: CNN
La NASA reveló que 17 exoplanetas helados podrían tener océanos habitables 1:31

(CNN) — Un grupo de astrónomos detectó por primera vez lo que creen que es un fenómeno similar al arco iris en un planeta fuera de nuestro sistema solar, y ello podría revelar nuevos conocimientos sobre mundos lejanos.

Las observaciones del telescopio espacial Cheops de la Agencia Espacial Europea, o CHaracterising ExOPlanets Satellite, detectaron un “efecto gloria” en WASP-76b, un exoplaneta ultracaliente a 637 años luz de la Tierra.

La ilustración de un artista muestra un fenómeno concéntrico parecido a un arco iris llamado efecto gloria detectado en la atmósfera del exoplaneta WASP-76b. ESA

Una gloria, que se ve a menudo en la Tierra, consiste en anillos de luz concéntricos y coloridos, y ocurre cuando la luz se refleja en nubes hechas de una sustancia uniforme.

Más allá de la Tierra, el efecto gloria sólo se había visto en Venus hasta que Keops y otras misiones captaron una señal increíblemente débil que sugiere que ocurre en la atmósfera del exoplaneta infernalmente caliente WASP-76b. Basándose en la señal detectada por Keops, los astrónomos creen que el fenómeno atmosférico está directamente frente a la Tierra.

Los investigadores informaron detalles de la observación el 5 de abril en la revista Astronomy & Astrophysics.

“Hay una razón por la que nunca antes se había visto gloria fuera de nuestro Sistema Solar: requiere condiciones muy peculiares”, dijo en un comunicado el autor principal del estudio, Olivier Demangeon, astrónomo del Instituto de Astrofísica y Ciencias Espaciales de Portugal. “En primer lugar, se necesitan partículas atmosféricas que sean casi perfectamente esféricas, completamente uniformes y lo suficientemente estables como para poder observarlas durante mucho tiempo. La estrella cercana al planeta necesita brillar directamente hacia él, con el observador (en este caso Keops) en la orientación correcta”.

Un planeta salvaje y abrasador

WASP-76b ha intrigado a los astrónomos desde su descubrimiento en 2013.

El exoplaneta orbita muy cerca de su estrella anfitriona, y el intenso calor y radiación recibidos de esa estrella similar al Sol (más de 4.000 veces la cantidad de radiación que la Tierra recibe de nuestro Sol) ha provocado que WASP-76b se hinche, haciéndolo de casi el doble del tamaño de Júpiter, el planeta más grande de nuestro sistema.

Una vista simulada muestra una gloria tal como podría aparecer en Venus (izquierda) y la Tierra. C. Wilson/P. Lavanda/ESA

El planeta está en rotación síncrona con su estrella, lo que significa que un lado, conocido como lado diurno, siempre mira hacia la estrella, mientras que la otra cara del planeta está en permanente noche.

El lado diurno de WASP-76B alcanza temperaturas abrasadoras de 4.352 grados Fahrenheit (2.400 grados Celsius). Los elementos que normalmente formarían rocas en la Tierra se derriten y se evaporan en el lado diurno antes de condensarse y crear nubes que liberan lluvia de hierro fundido en el lado nocturno.

Los astrónomos decidieron dedicar una gran cantidad de observatorios, incluidos Keops, el Telescopio Espacial Hubble, el Telescopio Espacial Spitzer ahora retirado y la misión TESS de caza de planetas de la NASA, para estudiar lo que parecía ser un desequilibrio de luz que se produjo mientras WASP-76b orbitaba. frente a su estrella anfitriona.

Los datos combinados de Cheops y TESS, o el satélite de estudio de exoplanetas en tránsito, insinuaron que la anomalía podría deberse a que algo intrigante ocurre en la atmósfera por encima del lado diurno.

Cheops capturó datos de WASP-76b cuando el planeta pasaba frente a su estrella, realizando 23 observaciones en tres años.

Cuando los astrónomos observaron los datos, notaron un aumento inusual en la luz proveniente del “terminador” oriental del planeta, o la luz límite entre los lados diurno y nocturno. Mientras tanto, el terminador occidental emitía menos luz.

“Esta es la primera vez que se detecta un cambio tan brusco en el brillo de un exoplaneta, su ‘curva de fase'”, dijo Demangeon. “Este descubrimiento nos lleva a la hipótesis de que este brillo inesperado podría ser causado por una reflexión fuerte, localizada y anisotrópica (dependiente de la dirección): el efecto gloria”.

Demangeon dijo que está encantado de participar en la primera detección de este tipo de luz proveniente de un exoplaneta.

“Fue un sentimiento tan especial, una satisfacción particular que no sucede todos los días”, dijo.

Luz colorida en mundos alienígenas

La gloria y el arcoíris no son lo mismo. Los arcoíris se producen cuando la luz se desvía al pasar consecutivamente a través de dos medios con diferentes densidades, como del aire al agua. A medida que la luz se desvía, se divide en diferentes colores, creando un arco iris.

Pero el efecto de gloria se crea cuando la luz se mueve a través de una abertura estrecha y se dobla, creando anillos coloridos y estampados.

Si los astrónomos realmente están viendo el efecto de gloria en WASP-76b, significa que el planeta tiene nubes persistentes hechas de gotas perfectamente esféricas, o nubes que se reponen constantemente. De cualquier manera, la presencia de tales nubes sugiere que la atmósfera del planeta tiene una temperatura estable.

La naturaleza de qué hay exactamente en las nubes de WASP-76b sigue siendo un misterio, pero podría ser hierro, ya que el elemento ha sido detectado previamente en las nubes del planeta.

La ilustración de un artista muestra la vista nocturna del exoplaneta WASP-76b, donde llueve hierro del cielo. M. Kornmesser/ESO

“Lo que es importante tener en cuenta es la increíble escala de lo que estamos presenciando”, dijo en un comunicado Matthew Standing, investigador de la Agencia Espacial Europea que estudia exoplanetas. Standing no participó en el estudio.

“WASP-76b está a varios cientos de años luz de distancia: un planeta gigante gaseoso intensamente caliente donde probablemente llueva hierro fundido”, dijo Standing. “A pesar del caos, parece que (los investigadores) detectaron signos potenciales de una gloria. Es una señal increíblemente débil”.

Si los astrónomos son capaces de observar la débil señal de un fenómeno como una gloria a cientos de años luz de distancia, en el futuro también será posible detectar la presencia de la luz solar reflejada en cuerpos de agua extraterrestres, según los investigadores.

“Se necesitan más pruebas para decir de manera concluyente que esta intrigante ‘luz extra’ es una gloria poco común”, dijo en un comunicado Theresa Lueftinger, científica del proyecto de la misión Ariel de la Agencia Espacial Europea. Ella no participó en el estudio.

Se espera que Ariel, o el Gran Estudio de Exoplanetas Infrarrojos por Teledetección Atmosférica, se lance en 2029 para estudiar las atmósferas de una amplia y diversa selección de exoplanetas.

Lueftinger dijo que cree que el telescopio espacial James Webb o Ariel pueden ayudar a probar la presencia del efecto gloria en WASP-76b.

“Incluso podríamos encontrar colores más gloriosamente reveladores que brillan en otros exoplanetas”, dijo.

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