La búsqueda de planetas más allá de nuestro sistema solar ha revelado más de 4.000 mundos lejanos, que orbitan estrellas a miles de años luz de la Tierra. Estos planetas extrasolares son una verdadera colección de animales, desde supertierras rocosas y Neptunes en miniatura hasta colosales gigantes gaseosos..
Entre los planetas más confusos descubiertos hasta la fecha se encuentran los "Júpiter calientes", bolas masivas de gas que son aproximadamente del tamaño de nuestro propio planeta joviano pero que giran alrededor de sus estrellas en menos de 10 días, en contraste con el lento movimiento de Júpiter, 12Órbita de un año. Los científicos han descubierto alrededor de 400 Júpiter calientes hasta la fecha. Pero exactamente cómo se formaron estos grandes remolinos sigue siendo uno de los mayores misterios sin resolver en la ciencia planetaria.
Ahora, los astrónomos han descubierto uno de los Júpiter ultracalientes más extremos: un gigante gaseoso que tiene aproximadamente cinco veces la masa de Júpiter y que gira alrededor de su estrella en solo 16 horas. La órbita del planeta es la más corta de cualquier gigante gaseoso conocido hasta la fecha.
Debido a su órbita extremadamente cerrada y su proximidad a su estrella, se estima que el lado diurno del planeta está en alrededor de 3500 Kelvin, o cerca de 6000 grados Fahrenheit, casi tan caliente como una estrella pequeña. Esto hace que el planeta, designado TOI-2109b, el segundo más caliente detectado hasta ahora.
A juzgar por sus propiedades, los astrónomos creen que TOI-2109b está en proceso de "desintegración orbital", o girando en espiral hacia su estrella, como el agua de un baño dando vueltas en el desagüe. Se predice que su órbita extremadamente corta hará que el planeta gire en espiral hacia su estrellamás rápido que otros Júpiter calientes.
El descubrimiento, que fue realizado inicialmente por el Satélite de Estudio de Exoplanetas en Tránsito TESS de la NASA, una misión liderada por el MIT, presenta una oportunidad única para que los astrónomos estudien cómo se comportan los planetas cuando son atraídos y tragados por su estrella.
"En uno o dos años, si tenemos suerte, podremos detectar cómo el planeta se acerca a su estrella", dice Ian Wong, autor principal del descubrimiento, quien fue postdoctorado en el MIT durante el estudio ydesde entonces se ha trasladado al Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA. "En nuestra vida no veremos al planeta caer en su estrella. Pero dale otros 10 millones de años, y este planeta podría no estar allí".
El descubrimiento se informa hoy en el Diario astronómico y es el resultado del trabajo de una gran colaboración que incluyó a miembros del equipo científico TESS del MIT e investigadores de todo el mundo.
vía de tránsito
El 13 de mayo de 2020, el satélite TESS de la NASA comenzó a observar TOI-2109, una estrella ubicada en la parte sur de la constelación de Hércules, a unos 855 años luz de la Tierra. La estrella fue identificada por la misión como el Objeto TESS número 2109.of Interest ", por la posibilidad de que pueda albergar un planeta en órbita.
Durante casi un mes, la nave espacial recopiló mediciones de la luz de la estrella, que luego el equipo científico de TESS analizó en busca de tránsitos: caídas periódicas en la luz de las estrellas que podrían indicar que un planeta pasa por delante y bloquea brevemente una pequeña fracción de la luz de la estrella.Los datos de TESS confirmaron que la estrella alberga un objeto que transita aproximadamente cada 16 horas.
El equipo notificó a la comunidad astronómica en general y, poco después, varios telescopios terrestres realizaron un seguimiento durante el próximo año para observar la estrella más de cerca en un rango de bandas de frecuencia. Estas observaciones, combinadas con la detección inicial de TESS, confirmaron laobjeto en tránsito como un planeta en órbita, que fue designado TOI-2109b.
" Todo era consistente con que se tratara de un planeta, y nos dimos cuenta de que teníamos algo muy interesante y relativamente raro ", dice el coautor del estudio Avi Shporer, científico investigador del Instituto Kavli de Astrofísica e Investigación Espacial del MIT.
día y noche
Al analizar las mediciones en varias longitudes de onda ópticas e infrarrojas, el equipo determinó que TOI-2109b es aproximadamente cinco veces más masivo que Júpiter, aproximadamente un 35 por ciento más grande y extremadamente cerca de su estrella, a una distancia de aproximadamente 1.5 millones de millas.Mercurio, en comparación, está a unos 36 millones de millas del Sol.
La estrella del planeta es aproximadamente un 50 por ciento más grande en tamaño y masa en comparación con nuestro Sol. A partir de las propiedades observadas del sistema, los investigadores estimaron que TOI-2109b está girando en espiral hacia su estrella a una velocidad de 10 a 750 milisegundos por año.- más rápido que cualquier Júpiter caliente observado hasta ahora.
Dadas las dimensiones del planeta y la proximidad a su estrella, los investigadores determinaron que TOI-2109b es un Júpiter ultracaliente, con la órbita más corta de cualquier gigante gaseoso conocido. Como la mayoría de los Júpiter calientes, el planeta parece estar bloqueado por mareas, con un perpetuolado diurno y nocturno, similar a la Luna con respecto a la Tierra. A partir de las observaciones de TESS de un mes de duración, el equipo pudo presenciar el brillo variable del planeta a medida que gira sobre su eje. Al observar el paso del planeta detrás de su estrella conocidocomo un eclipse secundario en longitudes de onda ópticas e infrarrojas, los investigadores estimaron que el lado diurno alcanza temperaturas de más de 3500 Kelvin.
"Mientras tanto, el brillo del lado nocturno del planeta está por debajo de la sensibilidad de los datos de TESS, lo que plantea preguntas sobre lo que realmente está sucediendo allí", dice Shporer.el lado del día y transferirlo al lado de la noche? Estamos al principio de intentar responder a esta pregunta para estos Júpiter ultracalientes ".
Los investigadores esperan observar TOI-2109b con herramientas más poderosas en un futuro cercano, incluido el Telescopio Espacial Hubble y el Telescopio Espacial James Webb, que se lanzará pronto. Observaciones más detalladas podrían iluminar las condiciones que experimentan los Júpiter calientes cuando caen ensu estrella.
"Los júpiter ultracalientes como TOI-2109b constituyen la subclase más extrema de exoplanetas", dice Wong. "Acabamos de comenzar a comprender algunos de los procesos físicos y químicos únicos que ocurren en sus atmósferas, procesos que no tienen análogosen nuestro propio sistema solar. "
Las observaciones futuras de TOI-2109b también pueden revelar pistas sobre cómo estos sistemas vertiginosos llegan a existir en primer lugar. "Desde el comienzo de la ciencia exoplanetaria, los Júpiter calientes han sido vistos como bichos raros", dice Shporer. "¿Cómo funciona un planeta?¿Tan masivos y grandes como Júpiter alcanzan una órbita que solo dura unos pocos días? No tenemos nada como esto en nuestro sistema solar, y vemos esto como una oportunidad para estudiarlos y ayudar a explicar su existencia ".
Esta investigación fue apoyada, en parte, por la NASA.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Massachusetts . Original escrito por Jennifer Chu. Nota: el contenido puede editarse por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :