Un fenómeno parecido a un arco iris puede estar brillando en el infernal exoplaneta WASP-76b

Un fenómeno parecido a un arco iris puede estar brillando en el infernal exoplaneta WASP-76b

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Los astrónomos han detectado por primera vez lo que creen que es un fenómeno similar al arco iris que ocurre en un planeta fuera de nuestro sistema solar y podría revelar nueva información sobre mundos alienígenas.

Las observaciones del telescopio espacial Cheops de la Agencia Espacial Europea, o Caracterización del Satélite de ExOplanetas, han detectado un «efecto gloria» en WASP-76b, un exoplaneta ultracaliente a 637 años luz de la Tierra.

A menudo visto en la Tierra, el efecto consiste en Anillos de luz concéntricos y coloreados 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 detectaron una señal increíblemente débil que sugería que había ocurrido en la atmósfera del infernalmente caliente WASP-76b. Basándose en la señal detectada por Keops, los astrónomos creen que el fenómeno atmosférico apunta directamente a la Tierra.

Los investigadores informaron detalles de la observación el 5 de abril en la revista. Astronomía y astrofísica..

«Hay una razón por la que nunca antes se había visto gloria fuera de nuestro Sistema Solar: requiere condiciones muy particulares», dijo 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 un largo período. La estrella cercana al planeta debe brillar directamente sobre él, con el observador –en este caso Keops– en la orientación correcta”.

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

El exoplaneta orbita su estrella anfitriona y experimenta intenso calor y radiación. La radiación recibida de esa estrella similar al Sol (más de 4.000 veces la cantidad de radiación que la Tierra recibe de nuestro Sol) hizo que WASP-76b se hinchara, haciéndolo casi dos veces el tamaño de Júpiter, el planeta más grande de nuestro sistema solar.

C. Wilson/P. Lavanda/ESA

Una vista simulada muestra una gloria tal como podría aparecer en Venus (izquierda) y la Tierra.

El planeta está bloqueado por mareas con su estrella, lo que significa que un lado, conocido como lado diurno, siempre mira hacia la estrella, mientras que el otro lado del planeta está en noche permanente.

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

Los astrónomos decidieron centrarse en una variedad de observatorios, incluidos Cheops, 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. Esto ocurrió 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, sugirieron 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.

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Cuando los astrónomos examinaron 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 hallazgo nos lleva a plantear 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 emocionado de participar en la primera detección de este tipo de luz proveniente de un exoplaneta.

«Fue un sentimiento realmente especial, una satisfacción especial que no sucede todos los días», dijo.

La gloria y el arco iris 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 por ejemplo del aire al agua. Cuando la luz se desvía, se divide en diferentes colores, creando un arco iris.

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

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

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

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M. Kornmesser/ESO

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

«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. Estar de pie no participó en el estudio.

«WASP-76b está a varios cientos de años luz de distancia: es un planeta gigante gaseoso intensamente caliente donde probablemente esté lloviendo hierro fundido», dijo Standing. “A pesar del caos, parece que (los investigadores) han detectado posibles signos de gloria. Es una señal increíblemente débil.

Si los astrónomos pudieron 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 luz solar reflejada por masas de agua extraterrestres, según los investigadores.

«Se necesitan más pruebas para decir definitivamente 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 podrían ayudar a demostrar la presencia del efecto gloria en WASP-76b.

«También podemos encontrar colores más gloriosamente reveladores brillando en otros exoplanetas», dijo.

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