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Detectan un óxido metálico fuera del Sistema Solar

Por Agencias jueves 28 de septiembre del 2017

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El planeta extrasolar WASP-19b fue descubierto en 2009 y, desde el principio, llamó la atención de los científicos debido a lo cerca que está de su estrella. Tan próximo está que sólo tarda 19 horas en orbitarla, lo que lo convierte en el planeta con el periodo orbital más corto observado hasta ahora fuera del Sistema Solar.
La proximidad con su estrella hace que se trate de un mundo infernal, con temperaturas de unos 1.700º C. En 2013 las observaciones realizadas con el telescopio Hubble permitieron detectar moléculas de agua en este gigante gaseoso, situado a unos 1.000 años luz de la Tierra.
Los científicos han seguido investigando su composición química y, ahora, este planeta vuelve a ser noticia porque en él han detectado por primera vez un óxido metálico en su atmósfera. En concreto, óxido de titanio. También han encontrado pequeñas cantidades de sodio y han confirmado la presencia de agua, además de detectar una especie de neblina que lo envuelve.
El estudio, en el que participa Antonio Claret, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), se publica esta semana en la revista Nature y, según sus autores, abre la puerta al estudio en detalle de la química atmosférica en planetas extrasolares, es decir, aquellos que están fuera del Sistema Solar.
“Este estudio abre un nuevo camino porque pensábamos que la detección de estos óxidos metálicos era prácticamente imposible, pero hemos demostrado que podemos hacerlo”, explica Claret en conversación telefónica.
En esta ocasión han utilizado el Telescopio Muy Grande (Very Large Telescope) que el Observatorio Europeo Austral (Eso) tiene en Chile. El instrumento empleado para las observaciones realizadas entre noviembre de 2014 y febrero de 2016 se llama FORS2 y permite obtener información sobre la composición química, la temperatura y la presión atmosférica. “Es un instrumento muy versátil”, afirma Claret.
WASP-19b pertenece a una categoría de planetas denominada júpiter caliente porque sus tamaños son comparables al de Júpiter pero están mucho más cerca de su estrella que Júpiter del Sol. “La estrella madre, WASP-19, es de tipo solar. Tiene el 90% de la masa solar y la temperatura de sus capas exteriores es de 5.600º Kelvin, muy parecida a la del Sol, que es de 5.800ºK. Sin embargo, tiene una peculiaridad. Y es que la estrella madre rota tres veces más rápido que el Sol”, detalla el investigador del IAA.
“Mientras que la Tierra tarda 365 días en orbitar el sol, el planeta WASP-19b sólo tarda 19 horas. Está muy cerca de lo que llamamos el límite de Roche, que es la distancia mínima a la que un planeta puede acercarse a su estrella madre sin romperse”, explica el físico teórico.
Las fuerzas de la marea también actúan sobre los gases que componen este exoplaneta: “Sabemos que está muy achapado”, señala.
El óxido de titanio es un ingrediente frecuente en los filtros solares porque bloquea la radiación ultravioleta, pero en las atmósferas de planetas tipo júpiter caliente, también absorbe el calor. Y en cantidades suficientemente grandes, estas moléculas impiden que el calor se disperse a través de la atmósfera, dando lugar a una inversión térmica. Es decir, la temperatura es más alta en la atmósfera superior, lo opuesto a la situación normal.
“No sabemos qué cantidad de óxido de titanio hay en WASP-19b, sólo podemos decir que está presente”, señala Claret. “Muchas veces tienes un determinado elemento o molécula en una región pero no necesariamente la ves porque tiene que haber unas determinadas condiciones físicas para que se haga visible”.
Lo explica con el siguiente ejemplo: “Si al cocinar dejas caer un poco de sal en el fogón, verás que la llama azul se vuelve un poco amarilla debido a la presencia de sodio en la sal, pero cuando la tienes en una cuchara no pasa nada”, compara.
Según aseguran los autores del estudio, liderados por Elyar Sedaghatiel, el hallazgo de este óxido metálico permitirá mejorar los modelos teóricos que se usan para analizar las atmósferas de los mundos potencialmente habitables.Guillem Anglada Escudé, astrofísico de la Universidad Queen Mary de Londres, considera que “la detección de óxido de titanio es ciertamente interesante porque es un material que se sabe que existe en las atmósferas estelares (estrellas con temperaturas entre 2.500 y 4.000 K; el Sol tiene 5.800K pero se detecta en las manchas que son típicamente más frías).
En este sentido, el planeta tiene que ser bastante caliente y, su superficie, más parecida a la de una estrella que a la de un planeta”, señala el científico, sin relación con este estudio.
“El hecho de que se detecte y sea estable en la superficie de un planeta como éste, un júpiter caliente, probablemente implica que hay fuertes vientos y turbulencia en la atmósfera”, añade el astrofísico.