Nubes metálicas y gemas líquidas avistadas en la atmósfera del caliente Júpiter WASP-121 b
Imagina un mundo donde las nubes están hechas de metal y los rubíes líquidos y los zafiros caen del cielo. Un nuevo estudio muestra que, en el exoplaneta caliente Júpiter WASP-121 b, esta podría ser la realidad.
En 2015, los científicos descubrieron WASP-121 b, un gigante gaseoso exoplaneta 880 años luz de la Tierra. El mundo extraterrestre es el llamado «Júpiter caliente», una clase de gigantes gaseosos que tienen similitudes físicas con Júpiter pero orbitan mucho más cerca de sus estrellas (de ahí su naturaleza «caliente»). Desde su descubrimiento, los investigadores han explorado aún más este mundo y su extraña atmósfera.
En un nuevo estudio, los científicos que utilizan el El Telescopio Espacial Hubble hizo la primera medición detallada de la atmósfera en el lado nocturno más frío del planeta. Y esta atmósfera nocturna parece tener una serie de cualidades extrañas y notables, incluidas nubes de metal y lluvia hecha de lo que podrían ser gemas líquidas.
«Es emocionante estudiar planetas como WASP-121b que son muy diferentes de los de nuestro sistema solar porque nos permiten ver cómo se comportan las atmósferas en condiciones extremas», dijo la coautora Joanna Barstow, investigadora de la Universidad Abierta del Reino Unido. dijo en un comunicado de prensa.
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Este Júpiter caliente está bloqueado por mareas, lo que significa que tiene un lado que siempre mira hacia su estrella y otro lado que mira hacia afuera. En el lado diurno orientado hacia las estrellas de WASP-121b, los metales y los minerales se evaporan. La atmósfera superior en el lado diurno puede calentarse hasta alrededor de 5400 grados Fahrenheit (3000 grados Celsius), tan caliente que el agua en la atmósfera brilla y las moléculas se descomponen, según un comunicado.
Pero en el lado nocturno del planeta, el equipo descubrió que la temperatura atmosférica se reduce esencialmente a la mitad. Esta diferencia de temperatura hace que soplen fuertes vientos de oeste a este alrededor del planeta, transportando agua a través de la atmósfera desde el lado diurno al lado nocturno. Mientras que las moléculas de agua se dividen en átomos de hidrógeno y oxígeno por el calor en el lado del día, las temperaturas frías en el lado de la noche luego recombinan los átomos en vapor de agua. Esta agua es llevada de vuelta al lado diurno por los vientos y separada en un ciclo continuo.
Las temperaturas en el lado nocturno nunca son lo suficientemente bajas como para que se formen nubes de agua durante este ciclo, pero eso no significa que no se formen nubes en absoluto. Mientras que las nubes de agua no se forman, las nubes de metal sí.
Los datos anteriores del Hubble mostraron signos de metales como el hierro, el magnesio, el cromo y el vanadio que existen como gases en el planeta. Pero en este estudio, los investigadores encontraron que en el lado nocturno del planeta, es lo suficientemente frío como para que estos metales se condensen en nubes.
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Et, tout comme les vents forts attirent la vapeur d’eau et les atomes autour de la planète pour se séparer et se recombiner, les nuages de métal souffleront du côté jour de la planète et s’évaporeront, se condenseront du côté nocturne y así enseguida.
Pero las nubes metálicas no son el único fenómeno extraño que estos investigadores han detectado en este Júpiter caliente. También encontraron evidencia de una posible lluvia en forma de gemas líquidas.
Los científicos se sorprendieron de que entre los metales que detectaron en la atmósfera del planeta no encontraron ni aluminio ni titanio. Creen que el sorprendente descubrimiento podría explicarse por la condensación de metales y la lluvia en los niveles inferiores de la atmósfera del planeta fuera del alcance de estas observaciones, según el comunicado.
Este vapor metálico condensado en lluvia metálica vería el aluminio condensarse con el oxígeno, formando corindón. Es un compuesto metálico que, al contaminarse con otros metales sospechosos en la atmósfera del planeta, formaría lo que conocemos en la Tierra como rubíes o zafiros, dice el comunicado.
Este trabajo arrojó nueva luz sobre el lado nocturno cálido de Júpiter, pero el equipo también estudió el lado diurno del planeta.
«Para sondear toda la superficie de WASP-121b, tomamos espectros con el Hubble durante dos revoluciones completas del planeta», dijo el coautor David Sing, investigador de la Universidad Johns Hopkins en Maryland, en el comunicado.
Al combinar esta información del lado nocturno de WASP-121b con datos del lado diurno del exoplaneta, el equipo está trabajando para revelar nuevos conocimientos sobre el funcionamiento de la atmósfera global en su conjunto. El equipo pudo observar el ciclo completo del agua del planeta y, al hacerlo, se convirtió en el primero en estudiar el ciclo completo del agua de un exoplaneta, según el comunicado.
Aún así, hay mucho que aprender. El equipo planea explorar más el exoplaneta con la NASA. Telescopio espacial James Webbun observatorio de nueva generación llegó recientemente al espacio para estudiar los confines del universo en infrarrojo.
“Para comprender mejor este planeta, lo observaremos con el Telescopio Espacial James Webb durante el primer año de su funcionamiento”, dijo el autor principal Thomas Mikal-Evans, investigador del Instituto Max Planck de Astronomía, en el comunicado de prensa. .
Este trabajo fue publicado hoy (21 de febrero) en la revista Nature Astronomy.
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