Un equipo internacional de astrónomos, entre los que se encuentran científicos de la Universidad de Ginebra (UNIGE) y del Centro Nacional de Competencia en Investigación PlanetS, ha identificado la presencia de vientos de hierro en la atmósfera del ultracaliente Júpiter WASP-76 b.
Este planeta, con sus condiciones extremas (más de 2.000 grados Celsius), es un objetivo privilegiado para los investigadores, que llevan varios años diseccionando los más mínimos mecanismos físicos que actúan en su atmósfera. Por ejemplo, el pasado mes de abril se detectó allí la presencia de un «arcoíris».
El descubrimiento de vientos de hierro que recorren la cara diurna del planeta ofrece nuevos conocimientos sobre la compleja dinámica climática de este lejano mundo. Estos resultados se pueden consultar en la revista Astronomy & Astrophysics.
El exoplaneta ultracaliente WASP-76 b ha sido objeto de numerosos estudios desde su descubrimiento en 2013, revelando numerosos fenómenos atmosféricos extremos. En investigaciones anteriores realizadas por equipos internacionales, incluidos los de la UNIGE, se ha identificado la lluvia de hierro en su lado nocturno, la presencia de bario en su atmósfera superior y la existencia de un «arcoíris» en el límite entre sus lados diurno y nocturno.
«El trabajo en WASP-76 b nos muestra lo extremas que pueden ser las condiciones atmosféricas en los Júpiter ultracalientes», explica David Ehrenreich, profesor asociado del Departamento de Astronomía de la Facultad de Ciencias de la UNIGE, miembro del NCCR PlanetS y coautor del estudio. «El análisis en profundidad de este tipo de planetas nos proporciona información valiosa para una mejor comprensión de los climas planetarios en su conjunto».
Flujo de átomos de hierro
Para este nuevo estudio, el equipo de astrónomos se centró en el lado diurno de WASP-76 b, que tiene una temperatura de 2400 grados Celsius, observándolo con alta resolución espectral en la luz visible. El principal resultado fue la detección de una corriente de átomos de hierro que se desplaza desde las capas inferiores a las superiores de la atmósfera del planeta.
«Es la primera vez que se realizan observaciones ópticas tan detalladas en el lado diurno de este exoplaneta, lo que proporciona datos clave sobre su estructura atmosférica», explica Ana Rita Costa Silva, estudiante de doctorado del Instituto de Astrofísica y Ciencias del Espacio (IA), en una visita de larga duración al Departamento de Astronomía de la Facultad de Ciencias de la UNIGE y primera autora del estudio.
«Nuestras observaciones indican la presencia de potentes vientos de hierro, probablemente alimentados por un punto caliente en la atmósfera».
Gracias al espectrógrafo ESPRESSO
Este avance fue posible gracias al uso del espectrógrafo ESPRESSO, famoso por su precisión y estabilidad. El instrumento, construido en gran parte por la UNIGE e instalado en el Very Large Telescope (VLT) de ESO en Chile, se utilizó para adquirir espectros de alta resolución del planeta.
Al analizar esta luz, el equipo pudo identificar las firmas químicas del hierro que se mueve en la atmósfera del planeta. Esta técnica, conocida como espectroscopia de emisión de alta resolución, es particularmente potente para estudiar las atmósferas de los exoplanetas.
«La capacidad de ESPRESSO para realizar mediciones tan precisas es crucial», afirma Christophe Lovis, profesor asociado del Departamento de Astronomía de la Facultad de Ciencias de la UNIGE, miembro del NCCR PlanetS y coautor del estudio. «Este nivel de precisión nos permite explorar los procesos dinámicos en las atmósferas de exoplanetas como WASP-76 b con un nivel de detalle sin precedentes».
Una ventana a los climas exoplanetarios
Los sucesivos descubrimientos realizados en WASP-76 b están allanando el camino para una mejor comprensión de los climas exoplanetarios, en particular en el caso de los gigantes gaseosos sometidos a la irradiación extrema de su estrella anfitriona.
El mapeo detallado de los vientos atmosféricos y su composición química está ayudando a los astrónomos a desarrollar un modelo completo de la evolución de estos mundos distantes. Al detectar vientos de hierro en WASP-76 b, los astrónomos están proporcionando nueva información crucial para construir modelos 3D del clima de este exoplaneta, que algún día podrían ayudarlos a predecir fenómenos similares en otros planetas distantes.
Con información de Astronomy & Astrophysics
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