Utilizando el Telescopio Espacial Hubble, los científicos han descubierto que un planeta del tamaño de Júpiter, parecido a un algodón de azúcar, situado a unos 350 años luz de distancia, se está reduciendo y podría estar en camino de convertirse en un planeta del tamaño de “subNeptuno” o “súper Tierra”. mundo.
Además de ser uno de los planetas más ligeros jamás descubiertos, el planeta extrasolar o “exoplaneta” llamado V1298 Tau b también resulta ser uno de los mundos más jóvenes jamás descubiertos ya que cruza o “transita” la cara de su estrella.
V1298 Tau b orbita una estrella de aproximadamente 23 millones de años, que es una estrella infantil en comparación con estrellas más antiguas como nuestra estrella de mediana edad, el sol, que tiene 4.600 millones de años. En este sistema lo acompañan al menos otros tres planetas, V1298 Tau c, d y e. Esto significa que este sistema ofrece a los astrónomos una oportunidad única para estudiar las atmósferas de planetas recién formados y Planetas en evolución.
Para ello, el equipo utilizó el Hubble Cámara de campo amplio 3 (WFC3) Instrumento para observar V1298 Tau b mientras transitaba por la cara de su joven estrella madre, clasificada como T. estrella taurilo que significa que es un Estrella muy joven con una masa similar al sol.
Relacionado: El exoplaneta Algodón de Azúcar es el segundo planeta más ligero jamás encontrado
“V1298 Tau b tiene el tamaño de Júpiter. Sin embargo, descubrimos que la masa de este planeta es comparable o incluso menor que la de Neptuno“, dijo a Space.com el líder del equipo de investigación Saugata Barat de la Universidad de Amsterdam. “Por lo tanto, es probable que sea un Neptuno o Subneptuno progenitor a esta edad. Dependiendo de la evolución de este planeta, podría perder una gran parte de su atmósfera primordial y terminar como un subNeptuno o potencialmente incluso un supertierra-Como un planeta.”
Debido a que Júpiter tiene aproximadamente 20 veces la masa de Neptuno, el hecho de que V1298 Tau b tenga el ancho del primero con la masa del segundo significa que este exoplaneta está increíblemente “hinchado”, tal como lo ven actualmente los astrónomos.
“V1298 Tau b es uno de los planetas de menor densidad que hemos descubierto hasta ahora. Su densidad de 0,1 gramos por centímetro cúbico se puede comparar con el algodón de azúcar”, añadió Barat.
Decodificando la atmósfera cada vez más reducida de V1298 Tau b
Utilizando sus tránsitos, el equipo realizó una investigación atmosférica de V1298 Tau b y descubrió una atmósfera grande y clara que se extendía a lo largo de aproximadamente 621 millas (1.000 kilómetros). Esto es mucho más amplio que las atmósferas de los cuerpos del sistema solar como la luna más grande de Saturno. Titánque tienen atmósferas que se extienden desde su cuerpo principal entre 31 y 62 millas (50 a 100 kilómetros).
V1298 Tau b está a unos 16 millones de millas de su joven y altamente activa estrella madre T Tauri, lo que significa que completa una órbita en solo 24 días terrestres. Como consecuencia de esta proximidad, el planeta también está siendo bombardeado con altas dosis de radiación ultravioleta y de rayos X procedente de su estrella, que está despojando su atmósfera.
Además, el equipo descubrió que el interior de este planeta es muy caliente, aunque se espera que se enfríe a medida que madura, lo que también contribuye a la pérdida de atmósfera.
“Es probable que una combinación de estos procesos impulse una pérdida de masa y una contracción significativas en este planeta”, dijo Barat. “Una comparación entre la naturaleza y composición de V1298 Tau b con subneptunos maduros resalta diferencias significativas. Por lo tanto, es posible que en el transcurso de su evolución, la composición atmosférica y la química de V1298 Tau b también cambien”.
Como resultado, V1298 Tau b les dice a los astrónomos que cuando Neptuno y sub-Neptuno nacen por primera vez en una nube de gas y polvo que rodea a una estrella joven llamada “disco protoplanetario“, se encuentran en un estado que no se parece al que aparecen en edades maduras. La investigación también sugiere que Neptuno y los planetas de clase subNeptuno pueden cambiar posiciones en sus sistemas planetarios.
“Nacen con envolturas primordiales significativamente grandes, que probablemente se hayan acrecentado mientras se formaban dentro de un disco protoplanetario”, dijo Barat. “Al analizar el contenido atmosférico de V1298 Tau b, creemos que este planeta puede haberse originado cerca de su ubicación actual, cerca de su estrella anfitriona”.
Porque Los elementos y compuestos químicos absorben y emiten luz en longitudes de onda características.analizando la luz que atraviesa la atmósfera del planeta mientras transita por la cara de su estrella mediante un proceso llamado espectroscopia puede revelar su composición.
Para V1298 Tau b, esta investigación descubrió algo inusual sobre la atmósfera de este exoplaneta. Tiene un contenido sorprendentemente bajo de “metales”, que es el término que usan los astrónomos para referirse a elementos que son más pesados que los dos elementos más ligeros del universo. hidrógeno y helio.
“Nos sorprendió la no detección de metano. La temperatura de este planeta es ideal para la producción de un gran cantidad de metano“, dijo Barat. “Sin embargo, su ausencia apunta hacia Procesos químicos en su atmósfera.como una fuerte mezcla vertical, que puede eliminar el metano de la atmósfera observable.
El científico de la Universidad de Amsterdam continuó explicando que el metano sólo puede eliminarse si el interior de un planeta está muy caliente. La falta de metano en la atmósfera de V1298 Tau b los llevó a la hipótesis de que las temperaturas en la atmósfera del planeta son de 80 grados Fahrenheit (27 grados Celsius) o más. En comparación, el promedio Temperatura de la atmósfera de Júpiter. es menos 166 grados Fahrenheit (menos 110 grados Celsius).
Barat dijo que las observaciones actuales sólo observaron vapor de agua en la atmósfera de V1298 Tau b. Esto significa que en el futuro pretenden medir la abundancia de otras moléculas, como dióxido de carbono, monóxido de carbonoy dióxido de azufrepara completar un inventario de sustancias químicas presentes en la atmósfera de este exoplaneta.
“Es importante limitar con precisión estas abundancias, ya que se relacionan directamente con la ubicación de formación de este planeta”, añadió Barat. “También es importante investigar el impacto de la estrella anfitriona en la superficie del planeta. química atmosférica“.
Barat y sus colegas han obtenido observaciones de V1298 Tau b con el Telescopio espacial James Webb (JWST)que actualmente están analizando.
“El JWST es sensible a una amplia gama de moléculas como agua, metano, dióxido de carbono, monóxido de carbono y dióxido de azufre. Por lo tanto, pronto podremos abordar estas cuestiones”, concluyó Barat.
La investigación del equipo fue publicada el 9 de mayo en la revista. Astronomía de la naturaleza.