Los científicos del Instituto de Física Láser de la Sección Siberiana de la Fundación Rusa para la Investigación Básica modelaron la atmósfera del conocido “Júpiter caliente” HD 189733b y descubrieron qué impedía el hallazgo estable de hidrógeno en la atmósfera del planeta. También definieron las propiedades físico-químicas de este sistema planetario. Presentaron este tema en el simposio de la Sociedad Geofísica del Pacífico Asiático en agosto de 2023 y el trabajo se publica en The Astrophysical Journal.
Los exoplanetas son planetas más allá del sistema solar. Los más estudiados pertenecen a la familia de los llamados Júpiter calientes. Se pueden comparar con los exoplanetas jupiterianos en cuanto a tamaño y peso, pero orbitan sus estrellas 10 veces más cerca de lo que Mercurio orbita alrededor del Sol.
Esta distancia tan corta y las altas temperaturas hacen que la atmósfera se escape de los planetas con velocidad ultrasónica, y el movimiento de la atmósfera, así como su contenido, se pueden estudiar con ayuda del método de espectroscopia de tránsito. Este método consiste en registrar las absorciones de radiación estelar por la atmósfera del planeta y permite definir qué elementos están presentes en la atmósfera, lo que permite a los investigadores sacar conclusiones sobre la velocidad y la densidad de diversos elementos.
HD 189733b ha atraído a investigadores y tiempo de observación con telescopios durante menos de una década. El planeta se hizo popular debido a su color azul, causado por las lluvias de vidrio (silicato), partículas de silicato que se elevan a la atmósfera. Uno de los misterios más interesantes de este planeta fue la “desaparición” del tránsito en la línea del hidrógeno Lyα: las mediciones de las absorciones en este diapasón de longitud de onda resultaron ser bastante inconsistentes.
Un poco más clara es la situación con la línea IK de helio metaestable de 1083 nm: el tránsito en su localidad se observó dos veces, pero con diferente amplitud. Tales cambios sugieren regímenes sustancialmente diferentes de salida de materia planetaria de HD 189733b, y el modelado por computadora es la forma más disponible de investigar las posibles causas de los cambios.
Uno de los instrumentos más avanzados del mundo para modelar el complejo de características de la atmósfera de exoplanetas e interpretar las absorciones de tránsito en el mundo fue creado y desarrollado por científicos del Instituto de Física Láser de la Sección Siberiana de la Fundación Rusa para la Investigación Básica.
Tras aplicarlo a HD 189733b, los científicos descubrieron que la causa más probable de las absorciones inestables en la línea de hidrógeno Lyα es la alta actividad de la estrella anfitriona, que se manifiesta en un aumento del flujo de radiación en el área ultravioleta (FXUV, erg∙cm-2с -1Å-1 por 1 АЕ) y la velocidad de pérdida de masa del material estelar. Se descubrió que los cambios en esos factores pueden causar no sólo detecciones variables de absorción de tránsito en la línea de hidrógeno debido a la formación de átomos energéticamente neutros en fuertes vientos estelares, sino también diferentes absorciones en la línea de helio metaestable.
Con información de The Astrophysical Journal
