Los pequeños guijarros que quedaron de la formación de una estrella alimentaron el crecimiento de uno de los mundos más extraños y salvajes que la humanidad haya conocido.
Es una famosa, Tylos o Wasp-121b, un exoplaneta gigante de gas a unos 880 años luz de distancia, tan cerca de su estrella anfitriona que su atmósfera está llena nubes de metal vaporizado.
Ahora, las nuevas observaciones muestran que este mundo, uno de los más estudiados en la Vía Láctea, fue construido a partir del polvo y las rocas que rodearon la estrella, cuando el sistema todavía estaba en sus primeros años de formación.
La pistola fumadora? Monóxido de silicio: nubes de roca vaporizada. Usando JWST, un equipo de astrónomos identificó la molécula en la atmósfera del Exoplanet, además del agua, el monóxido de carbono y el metano.
“Las abundancias relativas de carbono, oxígeno y silicio ofrecen información sobre cómo este planeta formó y adquirió su material”, explica el astrónomo Thomas Evans-Soma de la Universidad de Newcastle en Australia, quien dirigió la investigación.
Tylos es alrededor de 1.75 veces el radio pero solo 1.16 veces la masa de Júpiterorbitando una estrella blanca amarilla llamada Dilmun que es 1.5 veces el radio del sol, en una órbita vertiginosa de solo 30 horas. Está tan cerca de la estrella que es Literalmente evaporandosu atmósfera hinchada por el intenso calor.
A medida que azota Dilmun, Tylos pasa entre nosotros y él, lo que significa que está en la configuración perfecta para el estudio. Parte de la luz de la estrella pasa a través de la atmósfera hinchada del Exoplanet y se ve alterada por las moléculas allí a medida que avanza. Los astrónomos pueden estudiar minuciosamente estas pequeñas señales para determinar qué moléculas son responsables de las alteraciones.
Tylos es lo que se conoce como Júpiter caliente: mundos gigantes de gas en proximidades aturdidas a sus estrellas anfitrionas. Son una pregunta abierta: no pueden formarse en esas órbitas cercanas, porque la radiación y los vientos de la estrella evitarían que el gas se acumule. La explicación principal es que se forman más y migran hacia adentro.
El Primera detección de monóxido de silicio En una atmósfera de Exoplanet se describió en un artículo publicado en 2022. Es una molécula muy difícil y rara de detectar. Pero es la combinación de moléculas en la atmósfera de Tylos lo que ayudó a Evans-Soma y su equipo a descubrir el lugar de nacimiento del Exoplanet.
Las estrellas nacen de densas nubes de gas molecular. A medida que giran, el material se organiza en un disco que se coloca y alimenta a la estrella en crecimiento. Una vez que la estrella es lo suficientemente poderosa como para alejar el material con sus vientos, su crecimiento se corta y el material que queda en los grupos de disco en pequeños guijarros de polvo y hielo que se unen y crecen para formar planetas.
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A las proximidades más cercanas a la estrella anfitriona, el hielo sublima en gas. Esto se conoce como la línea de hielo o la línea de nieve, y los diferentes ICE tienen diferentes puntos de sublimación.
Al estudiar las proporciones de las moléculas en la atmósfera de Tylos, los investigadores concluyeron que el exoplaneta se formaba a una distancia de su estrella donde el metano estaba en su forma de vapor, pero el hielo permaneció congelado.
En el sistema solar, esa distancia está fuera entre las órbitas de Júpiter y Urano. Dilmun es más caliente que nuestro sol, por lo que la distancia sería aún mayor para Tylos, lo que sugiere que tuvo que migrar un largo camino para llegar a su posición actual. También es una de las mejores pruebas hasta ahora sobre cómo se forman y evolucionan los jupiters calientes.
Pero hay otro misterio. El metano se detectó en la noche de Exoplanet, que se enfrenta permanentemente lejos de Dilmun. El metano es inestable a altas temperaturas, y sería indetectable en el ribera del día. A medida que se mueve hacia la noche, se espera que permanezca indetectable a la misma altitud.
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La abundancia abundante, por lo tanto, de metano alto en la atmósfera nocturna de Tylos sugiere algunos procesos atmosféricos interesantes. Los investigadores piensan que es una mezcla vertical: corrientes ascendentes fuertes que transportan metano desde las profundidades en la atmósfera a la atmósfera superior, donde JWST puede detectarla.
“Esto desafía a los modelos dinámicos de Exoplanet, que probablemente necesitarán adaptarse para reproducir la fuerte mezcla vertical que hemos descubierto en el lado de la noche”. Evans-Soma dice.
Aunque hemos mirado a Tylos más que la mayoría de los casi 6,000 exoplanetas Confirmado hasta la fecha, el mundo extraño y derretido todavía tiene mucho que enseñarnos sobre los planetas en la Vía Láctea.
La investigación ha sido publicada en Astronomía de la naturaleza.