Bario, el elemento más pesado registrado en atmósferas de exoplanetas

Esta animación ilustra el método de espectroscopía de tránsito utilizado en este estudio para detectar bario en WASP-76b y WASP-121b. A medida que la luz de una estrella atraviesa la atmósfera de un exoplaneta en órbita, los elementos y las moléculas de la atmósfera la filtran. Una vez que esta luz filtrada llegue a nuestros telescopios en la Tierra, podremos determinar la composición química de la atmósfera del exoplaneta. Crédito: SciTech Daily.

Dos exoplanetas, WASP-76b y WASP-121b, tienen nubes de bario en sus atmósferas superiores. El bario es el elemento más pesado jamás registrado en la atmósfera de un exoplaneta hasta el momento. Estos dos exoplanetas, que orbitan estrellas fuera de nuestro sistema solar, son “Júpiter calientes”, lo que significa que son grandes gigantes gaseosos que orbitan cerca de sus estrellas. Este descubrimiento es bastante desconcertante ya que la alta gravedad de estos exoplanetas debería causar que elementos pesados ​​como el bario se hundan rápidamente en las capas inferiores de sus atmósferas.

WASP-76b es un exoplaneta rico en metales, menos masivo que Júpiter pero casi del mismo tamaño, que orbita su estrella a una distancia menor que la que Mercurio orbita nuestro Sol. Debido a las altas temperaturas en este lugar (hasta 2000˚C), los astrónomos predijeron que sería lo suficientemente caliente como para que lloviera metal de hierro. Un estudio dirigido por Tomás Azevedo Silva de la Universidad de Oporto buscó determinar si llovió hierro sobre WASP-76b. En cambio, el estudio detectó la presencia de bario, un metal 2.5 veces más pesado que el hierro, en la atmósfera superior. El equipo de investigación utilizó datos del Espectrógrafo Echelle del Observatorio Europeo Austral para Exoplanetas Rocosos y Observaciones Espectroscópicas Estables (ESPRESSO por sus siglas en inglés) en el Very Large Telescope (VLT) en Chile. El bario se detectó mediante espectroscopia de tránsito. En este método, cuando un planeta pasa frente a su estrella, la luz atraviesa la atmósfera del planeta, donde algunas longitudes de onda son absorbidas por moléculas y otras pasan sin obstáculos. Midiendo la fracción de luz capaz de penetrar en diferentes longitudes de onda, se puede inferir la composición química de la atmósfera. La presencia de bario puede sugerir que es común en las atmósferas de exoplanetas ultra calientes similares a Júpiter y presenta evidencia de dinámicas atmosféricas imprevistas. Afortunadamente, el JWST pronto apuntará a WASP-76b para entender mejor la estructura térmica de su atmósfera y cómo puede retener metales pesados ​​en su envoltura exterior. LEE MAS