Astronomía
14 de Diciembre del 2022 a las 03:18 AM
Prieto Payano
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Imagen ilustrativa
Un exoplaneta recién descubierto a tan solo 200 años luz de distancia podría arrojar nueva luz sobre uno de los misterios más extraños de la ciencia planetaria.
El objeto, llamado TOI-1075b, tiene aproximadamente 1,8 veces el radio de la Tierra, lo que lo convierte en uno de los ejemplos más grandes de un exoplaneta similar a una súper Tierra que hemos encontrado hasta la fecha. También está firmemente en lo que llamamos la brecha de radios de asteroides; el planeta está claramente por debajo de 1,5 a 2 radios terrestres.
Se han descubierto súper-Tierras rocosas un poco más pequeñas. Como resultado, los mundos un poco más grandes, llenos de atmósferas hinchadas, se conocen como mini-Neptunos. Pero en el medio, es como un desierto.
TOI-1075b tiene una masa 9,95 veces mayor que la de la Tierra. Eso es demasiado pesado para un mundo gaseoso; según la densidad inferida, es probable que el exoplaneta sea rocoso, como Mercurio, la Tierra, Marte y Venus. Esta propiedad los convierte en candidatos ideales para probar teorías de formación y evolución planetaria.
La brecha del radio del planeta pequeño solo se identificó hace unos años, en 2017. Para los exoplanetas dentro de una cierta proximidad cercana a sus estrellas, se han encontrado muy pocos mundos que se extiendan a ambos lados de esa brecha.
Hay varias explicaciones posibles para esto, la principal parece ser que, por debajo de cierto tamaño, los exoplanetas simplemente no tienen suficiente masa para evitar que sus atmósferas produzcan radiación evaporativa tan cerca de sus estrellas anfitrionas. Según este modelo, el exoplaneta intersticial debería tener una atmósfera considerable compuesta principalmente de hidrógeno y helio.
Los datos del Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito (TESS) de la NASA muestran que la estrella enana naranja TOI-1075 está siendo orbitada por un exoplaneta con un radio de aproximadamente 1,72 veces el de la Tierra, con un período orbital de aproximadamente 14,5 horas. Esto llamó la atención de Zahra Essack, astrónoma del Instituto Tecnológico de Massachusetts que está estudiando supertierras calientes. En ese radio y proximidad, el mundo candidato en ese momento cumple con los criterios para un mundo de brecha radial.
El siguiente paso para tratar de comprender la naturaleza de este exoplaneta es pesarlo. Esto implica explotar una influencia diferente que los exoplanetas tienen sobre sus estrellas anfitrionas: la gravedad. La estrella proporciona la mayor parte de la atracción gravitatoria en la interacción estrella-planeta, pero el planeta también ejerce una pequeña atracción gravitatoria sobre la estrella. Esto significa que una estrella se tambalea ligeramente en su lugar, lo que los astrónomos pueden detectar a través de pequeños cambios en la luz de la estrella.
Si conocemos la masa de la estrella, estos cambios pueden usarse para medir la masa del planeta que sacude la estrella. TOI-1075 tiene alrededor del 60 por ciento de la masa y el radio de nuestro sol, por lo que Essack y sus colegas pudieron calcular con precisión la masa del exoplaneta en 9,95 la masa de la Tierra. Su medida precisa del tamaño arrojó 1.791 radios terrestres.
Si sabes qué tan grande y pesado es algo, puedes calcular su densidad promedio. TOI-1075b tiene una densidad de 9,32 gramos por centímetro cúbico. Eso es casi el doble de la densidad de la Tierra con 5,51 gramos por centímetro cúbico, lo que la convierte en candidata para la supertierra más densa del libro.
Los exoplanetas en la brecha de masa deberían tener grandes atmósferas de hidrógeno y helio. La densidad de TOI-1075b es inconsistente con la mayor parte de la atmósfera. Esto es muy curioso. Pero lo que podría tener este exoplaneta podría ser aún más intrigante.
“Según la composición predicha y el período orbital ultracorto de TOI-1075b, no esperamos que este planeta retenga la envoltura H/He”, señalan los investigadores en su artículo.
“Sin embargo, TOI-1075b podría tener: una atmósfera de vapor de metal/silicato cuya composición está determinada por un océano de magma que se evapora en la superficie porque la temperatura de equilibrio de TOI-1075b es lo suficientemente alta como para derretir roca, o, especialmente a la densidad del medio que permite rango, tal vez H/He diluido o CO 2 u otras atmósferas”.
TOI-1075b es tan caliente (porque está tan cerca de su estrella) que su superficie puede ser un océano de magma, creando una atmósfera que evapora la roca.
La buena noticia aquí es que podríamos averiguarlo.
Como hemos visto recientemente, James West es bastante bueno observando las atmósferas de los exoplanetas. Apuntarlo a TOI-1075b debería revelar si tiene una atmósfera delgada, una atmósfera de silicato o ninguna atmósfera, información que podría revelar algunas peculiaridades previamente desconocidas de la formación y evolución de los planetas, y cómo las supertierras pierden su gas.
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