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Washington: Los astrónomos por primera vez han descifrado la estructura tridimensional de la atmósfera de un planeta más allá de nuestro sistema solar, revelando tres capas como un pastel de bodas en un planeta de gas ferozmente caliente que orbita cerca de una estrella más grande y más caliente que nuestro sol .
Los investigadores miraron a través de la atmósfera de WASP-121B, un planeta también llamado Tylos, al combinar las cuatro unidades de telescopio del telescopio muy grande a base de chile del Observatorio Europeo del Sur, ya que discerniendo una estratificación de capas con diferentes composiciones químicas y vientos intensos.
Hasta ahora, los investigadores han podido determinar la composición química atmosférica para algunos planetas fuera de nuestro sistema solar, llamado exoplanetas, pero sin mapear la estructura vertical o cómo se distribuyeron los elementos químicos.
WASP-121B es un «Júpiter ultra caliente», una clase de grandes planetas de gas que orbitan cerca de su estrella anfitriona, haciéndolos extremadamente calientes. Su atmósfera se compone principalmente de hidrógeno y helio, como el de Júpiter, el planeta más grande de nuestro sistema solar. Pero la atmósfera de Wasp-121b no es como algo que nunca antes había visto.
Los investigadores diferenciaron tres capas buscando la presencia de elementos específicos. La capa inferior de WASP -121B se caracterizó por la presencia de hierro, un metal en forma gaseosa debido al increíble calor de la atmósfera. Los vientos mueven gas desde el lado caliente eterno del planeta hasta su lado más frío.
La capa intermedia se caracterizó por la presencia de sodio, con una corriente de chorro que sopla circularmente alrededor del planeta a aproximadamente 43,500 millas (70,000 km) por hora, más fuerte que cualquier viento en nuestro sistema solar. La capa superior se caracterizó en función de su hidrógeno, y parte de esta capa se perdió en el espacio.
«Esta estructura nunca se ha observado antes y desafía las predicciones actuales en cuanto a cómo deberían comportarse las atmósferas», dijo la astrónoma Julia Victoria Seidel del Observatorio Europeo del Sur y el Laboratorio LaGrange en el Observatoire de la Costa de Azur en Francia, autor principal del autor del Estudio publicado esta semana en la revista Nature.
Los investigadores también detectaron titanio en forma gaseosa en la atmósfera de WASP-121B. En la tierra, ni el hierro ni el titanio existen en la atmósfera porque son metal sólido debido a las temperaturas más bajas de nuestro planeta, en relación con WASP-121B. La Tierra tiene una capa de sodio en la atmósfera superior.
«Para mí, la parte más emocionante de este estudio es que opera en los límites de lo que es posible con los telescopios e instrumentos actuales», dijo la coautora del estudio Bibiana Prinoth, estudiante de doctorado en Astronomía en la Universidad de Lund en Suecia.
WASP-121B tiene aproximadamente la misma masa que Júpiter pero el doble del diámetro, lo que lo hace más hinchado. Se encuentra a unos 900 años luz de la Tierra en dirección a la constelación de Puppis. Un año luz es la distancia que viaja en un año, 5.9 billones de millas (9.5 billones de km).
WASP-121B está bloqueado por la marea, lo que significa que un lado de ella se enfrenta perpetuamente su estrella y el otro lado se aleja, como la luna es la tierra. El lado que enfrenta la estrella tiene una temperatura de alrededor de 4,900 grados Fahrenheit (2,700 grados Celsius/3,000 grados Kelvin). El otro lado está a unos 2.200 grados Fahrenheit (1.250 grados centígrados/1.500 grados Kelvin).
El planeta orbita su estrella en aproximadamente el 2.5 por ciento de la distancia de la tierra al sol. Se trata de un tercio más cercano a su estrella que el planeta Mercury más interno de nuestro sistema solar, tan cerca, tan cerca que completa una órbita en 1.3 días.
Su estrella anfitriona, llamada WASP-121, es aproximadamente 1-1/2 veces la masa y el diámetro del sol, y más caliente.
Ser capaz de distinguir la estructura de la atmósfera de un exoplaneta podría ser útil ya que los astrónomos buscan planetas rocosos más pequeños capaces de albergar la vida.
«En el futuro, es probable que podamos proporcionar observaciones similares para planetas más pequeños y fríos y, por lo tanto, más similar a la Tierra», dijo Prinoth, especialmente con el telescopio extremadamente grande del Observatorio Sur europeo que se completará en Chile al final de la década como el telescopio óptico más grande del mundo.
«Estos estudios detallados son necesarios para proporcionar contexto para nuestro lugar en el universo», dijo Seidel. «¿Es único el clima de la Tierra?
«Con nuestro estudio hemos demostrado que los climas pueden comportarse de manera muy diferente a lo que predijo. Hay mucha más diversidad por ahí que lo que tenemos en casa», agregó Seidel.
