Utilizando el Telescopio Espacial James Webb (JWST), los astrónomos han investigado un planeta alienígena que podría ayudar a definir la línea que divide los planetas y las estrellas.
El curioso exoplaneta es 29 Cygni b, un gigante gaseoso con unas 15 veces la masa de Júpiter que se encuentra a 133 años luz de la Tierra.
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Se cree que estos gigantes se forman a través de un proceso de arriba hacia abajo: el colapso directo de densas manchas de gas y polvo en los discos protoplanetarios que giran alrededor de estrellas jóvenes. Es la misma forma en que se forman las propias estrellas, a partir de parches densos en nubes mucho más grandes de gas y polvo interestelar.
Ahora, JWST ha recopilado múltiples líneas de evidencia que sugieren que existe una forma en que planetas enormes como 29 Cygni b podrían formarse mediante procesos ascendentes, al igual que sus contrapartes más diminutas.
29 Cygni b se encuentra en la línea divisoria de los procesos de formación. Aunque su gran masa sugiere un proceso de arriba hacia abajo, su amplia órbita (a una distancia promedio de su estrella de 2.400 millones de kilómetros), similar a la de Urano en nuestro propio sistema solar, sugiere un mecanismo de formación de abajo hacia arriba.
El equipo tomó imágenes directamente de 29 Cygni b utilizando la cámara de infrarrojo cercano (NIRCam) de JWST, como parte de un programa que tomará imágenes de cuatro exoplanetas, todos los cuales orbitan sus estrellas dentro de aproximadamente 9,3 mil millones de millas (15 mil millones de kilómetros) y tienen masas entre una y 15 veces la de Júpiter. Todos los planetas también son relativamente jóvenes y todavía están calientes desde su formación, con temperaturas que oscilan entre 990 y 1.830 grados Fahrenheit (530 a 1.000 grados Celsius), lo que significa que todos también deberían tener una química atmosférica similar.
Los investigadores buscaron luz absorbida por el dióxido de carbono y el monóxido de carbono, lo que les permitió medir las proporciones de elementos más pesados que el helio, que los astrónomos llaman “metales”, en la atmósfera de 29 Cygni b.
Esto reveló que el exoplaneta no sólo es unas 150 veces más rico en metales que la Tierra, sino que también es mucho más rico en metales que su estrella madre. Esto indica que, mientras se estaba formando, el gigante gaseoso reunió una gran cantidad de grupos de material enriquecidos con metales de su disco protoplanetario natal.
El equipo también determinó que la orientación de la órbita de 29 Cygni b está alineada con la rotación de su estrella madre, lo que indica que efectivamente se formó dentro de un disco protoplanetario.
A medida que el programa continúe investigando planetas similares, descubrirá si otros mundos similares también capturaron con avidez materia rica en metales durante su formación. Esto finalmente podría ayudar a los científicos a comprender cómo nacieron los planetas más masivos de la Vía Láctea, ya sean estrellas o planetas más pequeños.
La investigación del equipo fue publicada el martes (14 de abril) en Astrophysical Journal Letters.