Las mediciones del Satélite de Estudio de Exoplanetas en Tránsito TESS de la NASA han permitido a los astrónomos mejorar en gran medida su comprensión del extraño entorno del KELT-9 b, uno de los planetas más calientes conocidos.
"El factor de rareza es alto con KELT-9 b", dijo John Ahlers, astrónomo de la Asociación de Investigación Espacial de las Universidades en Columbia, Maryland, y el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland ". Es un planeta gigante en unórbita cercana, casi polar, alrededor de una estrella que gira rápidamente, y estas características complican nuestra capacidad de comprender la estrella y sus efectos en el planeta ".
Los nuevos hallazgos aparecen en un artículo dirigido por Ahlers publicado el 5 de junio en El diario astronómico .
Localizado a unos 670 años luz de distancia en la constelación Cygnus, KELT-9 b fue descubierto en 2017 porque el planeta pasó frente a su estrella por una parte de cada órbita, un evento llamado tránsito. Los tránsitos regularmente atenúan la luz de la estrellaen una cantidad pequeña pero detectable. Los tránsitos de KELT-9 b se observaron por primera vez en la encuesta de tránsito de KELT, un proyecto que recolectó observaciones de dos telescopios robóticos ubicados en Arizona y Sudáfrica.
Entre el 18 de julio y el 11 de septiembre de 2019, como parte de la campaña anual de la misión para observar el cielo del norte, TESS observó 27 tránsitos de KELT-9 b, tomando mediciones cada dos minutos. Estas observaciones permitieron al equipo modelar el sistemaestrella inusual y su impacto en el planeta.
KELT-9 b es un mundo gigante de gas aproximadamente 1.8 veces más grande que Júpiter, con 2.9 veces su masa. Las fuerzas de marea han bloqueado su rotación para que el mismo lado siempre mire a su estrella. El planeta gira alrededor de su estrella en solo 36 horasuna órbita que lo lleva casi directamente sobre los dos polos de la estrella.
KELT-9 b recibe 44,000 veces más energía de su estrella que la Tierra del Sol. Esto hace que la temperatura diurna del planeta sea de alrededor de 7,800 grados Fahrenheit 4,300 C, más caliente que la superficie de algunas estrellas. Este intenso calentamiento también causa laatmósfera del planeta para fluir hacia el espacio.
Su estrella anfitriona también es una rareza. Tiene aproximadamente el doble del tamaño del Sol y tiene un promedio de 56 por ciento más caliente. Pero gira 38 veces más rápido que el Sol, completando una rotación completa en solo 16 horas. Su giro rápido distorsiona ella forma de la estrella, aplastándola en los polos y ensanchando su sección media. Esto hace que los polos de la estrella se calienten y se iluminen mientras su región ecuatorial se enfría y atenúa, un fenómeno llamado oscurecimiento de la gravedad. El resultado es una diferencia de temperatura en la superficie de la estrella de casi1,500 F 800 C.
Con cada órbita, KELT-9 b experimenta dos veces el rango completo de temperaturas estelares, produciendo lo que equivale a una secuencia estacional peculiar. El planeta experimenta "verano" cuando se balancea sobre cada polo caliente e "invierno" cuando pasa sobre elsección media más fría de la estrella. Así KELT-9 b experimenta dos veranos y dos inviernos cada año, con cada temporada aproximadamente nueve horas.
"Es realmente intrigante pensar en cómo el gradiente de temperatura de la estrella impacta el planeta", dijo Knicole Colón, coautor del artículo de Goddard. "Los niveles variables de energía recibidos de su estrella probablemente produzcan una atmósfera extremadamente dinámica".
La órbita polar de KELT-9 b alrededor de su estrella aplanada produce tránsitos claramente asimétricos. El planeta comienza su tránsito cerca de los polos brillantes de la estrella y luego bloquea cada vez menos luz a medida que viaja sobre el ecuador más tenue de la estrella. Esta asimetría proporciona pistas sobre la temperaturay el brillo cambia a través de la superficie de la estrella, y permitieron al equipo reconstruir la forma redondeada de la estrella, cómo está orientada en el espacio, su rango de temperaturas superficiales y otros factores que afectan el planeta.
"De los sistemas planetarios que hemos estudiado mediante el oscurecimiento de la gravedad, los efectos en KELT-9 b son, con mucho, los más espectaculares", dijo Jason Barnes, profesor de física en la Universidad de Idaho y coautor de"Este trabajo contribuye en gran medida a unificar el oscurecimiento de la gravedad con otras técnicas que miden la alineación planetaria, que al final esperamos descubrir secretos sobre la formación y la historia evolutiva de los planetas alrededor de estrellas de gran masa".
TESS es una misión del Explorador de Astrofísica de la NASA dirigida y operada por el MIT en Cambridge, Massachusetts, y administrada por el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA. Entre los socios adicionales se encuentran Northrop Grumman, con sede en Falls Church, Virginia; el Centro de Investigación Ames de la NASA en el Silicon Valley de California;el Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica en Cambridge, Massachusetts; el Laboratorio Lincoln del MIT; y el Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial en Baltimore. Más de una docena de universidades, institutos de investigación y observatorios de todo el mundo participan en la misión.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por NASA / Centro de vuelo espacial Goddard . Original escrito por Francis Reddy. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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