Observando la evaporación de un planeta extrasolar

La observación de planetas que orbitan otras estrellas se está haciendo cada vez más común conforme las técnicas astronómicas se hacen más sofisticadas. Pero algunos planetas extrasolares tienen una firma espectroscópica más potente de lo normal, a menudo más potente que su forma óptica. ¿Qué podría estar causando esto? En un reciente estudio, las observaciones del planeta extrasolar HD 209458b (también conocido no oficialmente como “Osiris”, el cual orbita una estrella en la constelación de Pegaso) reveló la firma espectroscópica más potente detectada para un planeta extrasolar gigante, indicando que Osiris está produciendo una descomunal nube de gas. Esta gas se está perdiendo de la atmósfera del planeta; Osiris se está evaporando…

Osiris orbita una estrella conocida como HD 209458, una enana amarilla no muy distinta de nuestro Sol (con 1,1 masas solares, 1,2 radios solares y una temperatura superficial de 6000 K). Este planeta extrasolar es especial por ser fácilmente observable durante su periodo de tránsito de 3,5 días terrestres. Este año tan corto es debido al pequeño radio de su órbita de apenas 0,047 UA. Osiris podría entrar en la categoría de “Júpiter caliente” dado que es un gigante gaseoso, aproximadamente del 60% de la masa de Júpiter y su órbita está dentro de 0,005 UA de su estrella madre. Debido a esta cercana proximidad a HD 209458, Osiris tiene una temperatura de superficie de unos 1000 K.

El tamaño de Osiris y su órbita compacta provoca que la luminosidad de HD 209458 varía en un 2% cuando el planeta pasa frente a la estrella. Esta es la razón por la que HD 209458 ha sido designada como una “estrella variable” con el nombre de V376 Pegasi.

Sin embargo, el análisis espectroscópico de la estrella muestra que las emisiones de elementos tales como el hidrógeno neutro e iones de carbono están atenuando mucho más del 2% de la atenuación luminosa óptica. ¿Qué podría estar causando este incremento en la atenuación de las líneas de emisión espectroscópicas? Cuando la luz producida por HD 209458 es bloqueada por el disco planetario de Osiris, se crea el 2% de atenuación observada por la instrumentación óptica. No obstante, algo está incrementando el área del disco, absorbiendo ciertas longitudes de onda espectrales de emisión estelar. Por ejemplo, existe un efecto de atenuación de un 5-15% en el hidrógeno neutro (H I en 121,6 nm) y un efecto de atenuación de un 7-13% tanto en el oxígeno atómico (O I en 130,5 nm) como en el carbono ionizado una vez (C II alrededor de 133,5 nm). Esto llevó a los astrónomos a darse cuenta de que había una nube de gas alrededor de Osiris, permitiendo a la mayor parte de las longitudes de onda que pasaran a través de ella, pero absorbiendo algunas líneas espectroscópicas.

Dado que Osiris orbita tan cerca de su estrella, las emisiones de rayos-X y EUV excitan gases en la exosfera (los límites superiores de la atmósfera del gigante gaseoso), provocando calentamiento y expansión. Dado que el planeta está fuertemente influenciado por el tirón gravitatorio de su estrella, las mareas desempeñarán un papel importante en la amplificación de la expansión de la atmósfera de Osiris. En cierto punto, cuando la “exobase” (o la base de la exosfera) del planeta alcance el Límite de Roche, los gases atmosféricos comenzarán a escapar del tirón gravitatorio del planeta y la interacción con HD 209458 causará un estallido geométrico, expulsando grandes cantidades de gases atmosféricos al espacio. La atmósfera de Osiris está por tanto evaporándose.

Este es un tema intrigante, y pueden encontrarse más detalles en la revisión publicada recientemente por David Ehrenreich del Laboratorio de Astrofísica de Grenoble de la Universidad Joseph Fourier en Francia.

Enlace al artículo en Arxiv.


Autor: Ian O’Neill
Fecha Original: 14 de julio de 2008
Enlace Original

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Comments (2)

  1. Observando la evaporación de un planeta extrasolar…

    La observación de planetas que orbitan otras estrellas se está haciendo cada vez más común conforme las técnicas astronómicas se hacen más sofisticadas. Pero algunos planetas extrasolares tienen una firma espectroscópica más potente de lo norm…

  2. [...] Leo en Ciencia Kanija que un equipo de astrónomos ha detectado que el planeta extrasolar HD-209458B se está evaporando. Este planeta es un gigante gaseoso situado muy cerca de su estrella madre, tan cerca que se calcula que en su superficie la temperatura alcanza los 1.000 grados kelvin. El resultado concreto es que el planeta libera al espacio grandes cantidades de gas, lo que le daría un aspecto similar a un cometa. [...]

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