Detección de nubes con inusitada precisión en un exoplaneta distante: WASP-127b

Un equipo internacional de astrónomos no sólo ha detectado nubes en el lejano exoplaneta WASP-127b, sino que también ha medido su altitud con una precisión sin precedentes. Una presentación del Dr. Romain Allart en el Europlanet Science Congress (EPSC) 2021 muestra cómo, al combinar datos de un telescopio espacial y otro terrestre, el equipo ha podido revelar la estructura superior de la atmósfera del planeta. Esto allana el camino para estudios similares de muchos otros mundos lejanos.

WASP-127b, ubicado a más de 525 años luz de distancia, es un «Saturno caliente«, un planeta gigante similar en masa a Saturno que orbita muy cerca de su sol. El equipo observó que el planeta pasaba frente a su estrella anfitriona para detectar patrones que se incrustan en la luz de las estrellas a medida que se filtra a través de la atmósfera del planeta y son alterados por los componentes químicos. Al combinar las observaciones infrarrojas del Telescopio Espacial Hubble (HST) de la ESA / NASA y las mediciones de luz visible del espectrógrafo ESPRESSO en el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral en Chile, los investigadores pudieron sondear diferentes regiones de la atmósfera. Los resultados trajeron algunas sorpresas.

WASP-127b, uno de los planetas más «esponjosos» conocidos, recibe 600 veces más irradiación que la Tierra y experimenta temperaturas de hasta 1.100 ºC

“Primero, como se encontró antes en este tipo de planeta, detectamos la presencia de sodio, pero a una altitud mucho más baja de lo que esperábamos. En segundo lugar, había fuertes señales de vapor de agua en el infrarrojo, pero ninguna en las longitudes de onda visibles. Esto implica que el vapor de agua en niveles más bajos está siendo filtrado por nubes que son opacas en longitudes de onda visibles pero transparentes en el infrarrojo», asegura Allart, de iREx / Université de Montréal y Université de Genève, quien dirigió el estudio.

Los datos combinados de los dos instrumentos permitieron a los investigadores reducir la altitud de las nubes a una capa atmosférica con una presión que oscilaba entre 0,3 y 0,5 milibares.

Se halló sodio en un lugar inesperado

«Todavía no conocemos la composición de las nubes, excepto que no están compuestas por gotas de agua como en la Tierra«, agrega Allart. “También estamos desconcertados acerca de por qué el sodio se encuentra en un lugar inesperado de este planeta. Los estudios futuros nos ayudarán a comprender no sólo más sobre la estructura atmosférica, sino también sobre WASP-127b, que está demostrando ser un lugar fascinante”.

Con una órbita completa alrededor de su estrella en unos cuatro días, WASP-127b recibe 600 veces más irradiación que la Tierra y experimenta temperaturas de hasta 1.100 ºC. Esto hincha el planeta hasta un radio 1,3 veces más grande que Júpiter, con sólo una quinta parte de su masa, lo que lo convierte en uno de los exoplanetas menos densos o «más esponjosos» jamás descubiertos.

Este exoplaneta será estudiado muy intensamente en el futuro

La naturaleza extendida de los exoplanetas esponjosos los hace más fáciles de observar y, por lo tanto, WASP-127b es un candidato ideal para los investigadores que trabajan en la caracterización atmosférica.

Las observaciones del equipo con el instrumento ESPRESSO también sugieren que, a diferencia de los planetas de nuestro Sistema Solar, WASP-127b orbita no sólo en la dirección opuesta a su estrella, sino también en un plano diferente al ecuatorial. «Tal alineación es inesperada para un Saturno caliente en un antiguo sistema estelar y podría ser causada por un compañero desconocido«, afirma Allart. «Todas estas características únicas hacen de WASP-127b un planeta que será estudiado muy intensamente en el futuro«.

El Echelle SPectrograph para exoplanetas rocosos y observaciones espectroscópicas estables (ESPRESSO) es el espectrógrafo más preciso del mundo para mediciones de velocidad radial, un método que permite detectar exoplanetas.

Los autores desean agradecer a la Dra. Jessica Spake y su equipo por publicar los datos refinados del HST utilizados en este trabajo.

Fuente: Europlanet Science Congress 2021.