Finalmente tenemos nuestro primer vistazo óptico a un exoplaneta y su atmósfera, y vaya, es un lugar extraño. El planeta se llama HR8799e, y su atmósfera es compleja. HR8799e está en medio de una tormenta mundial, dominada por nubes de hierro y silicatos que se arremolinan.
Gracias a la nave espacial Kepler, hemos descubierto muchos exoplanetas y candidatos a exoplanetas en los últimos años. De hecho, es casi una rutina ahora. Pero no sabemos lo suficiente sobre ellos. Podemos determinar un rango de masa para ellos y también su probable composición y densidad, pero sus características atmosféricas están ocultas para nosotros.
Pero eso está empezando a cambiar.
Podemos agradecer al Observatorio Europeo Austral (ESO) por esta mirada a un exoplaneta distante. Utilizaron su instrumento GRAVITY en su interferómetro de telescopio muy grande para obtener la primera observación directa de un exoplaneta. Esta no es una imagen real del planeta, sino un espectro óptico de la atmósfera, y es mucho más detallado que cualquier cosa que hayamos visto anteriormente.
HR8799e es un llamado "superjúpiter" y es diferente a cualquier planeta de nuestro Sistema Solar. Es un gigante gaseoso de 5 a 10 veces más grande que Júpiter, orbitando una estrella a unos 129 años luz de distancia. Si estuviera en nuestro Sistema Solar, su órbita estaría entre Saturno y Urano. También es un planeta joven, con solo unos 30 millones de años. Y HR8799e todavía está muy caliente.
El planeta es básicamente un bebé caliente y joven, y los científicos creen que podría abrir una ventana a la formación de planetas y sistemas solares. Es un lugar hostil, en lo que respecta a la vida. Todavía hace calor desde que se formó y tiene un poderoso efecto invernadero. Es un letal de 1000 grados centígrados.
Pero su habitabilidad, o no habitabilidad, no es lo importante aquí.
"Esto pinta una imagen de una atmósfera dinámica de un exoplaneta gigante al nacer, que experimenta complejos procesos físicos y químicos".
Sylvestre Lacour, investigadora del Observatoire de Paris y del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre.
Esta es la primera vez que hemos aprendido tantos detalles sobre un exoplaneta, y todo gracias al interferómetro del VLT y al instrumento GRAVITY adjunto. La imagen es diez veces más detallada que cualquier observación anterior, lo que permitió a los astrónomos descubrir algunas sorpresas.
El espectro detallado de HR8799e mostró que la atmósfera contiene nubes de polvo de hierro y silicato. También contiene más monóxido de carbono que metano, lo cual es desconcertante.
"Nuestro análisis mostró que HR8799e tiene una atmósfera que contiene mucho más monóxido de carbono que metano, algo que no se espera de la química de equilibrio". explica el investigador líder del equipo Sylvestre Lacour CNRS en el Observatoire de Paris - PSL y el Instituto Max Planck de Física Extraterrestre. "Podemos explicar mejor este sorprendente resultado con fuertes vientos verticales dentro de la atmósfera que impiden que el monóxido de carbono reaccione con el hidrógeno para formar metano".
Lo que dice Lacour es que las reacciones químicas esperadas que involucran monóxido de carbono y metano no están ocurriendo como se esperaba, y que como resultado la atmósfera no está en equilibrio. Él postula que los fuertes vientos verticales impiden que los dos se mezclen y reaccionen.
Las nubes de polvo de hierro y silicato también son desconcertantes. Según un comunicado de prensa, el hierro y el silicato, combinados con los altos niveles de monóxido de carbono, sugieren que la atmósfera de HR8799e está envuelta en una tormenta poderosa.
En general, el exoplaneta se revela como un planeta muy joven con una atmósfera compleja que está experimentando muchos cambios y no se acerca a ningún tipo de estado estable.
"Nuestras observaciones sugieren una bola de gas iluminada desde el interior, con rayos de luz cálida que se arremolinan a través de tormentas de nubes oscuras". elabora Lacour. “La convección se mueve alrededor de las nubes de silicato y partículas de hierro, que se desagregan y llueven hacia el interior. Esto pinta una imagen de una atmósfera dinámica de un exoplaneta gigante al nacer, experimentando complejos procesos físicos y químicos ".
Este es un resultado intrigante para ESO, VLT-I y GRAVITY. GRAVITY ya es responsable de otros trabajos innovadores, incluida la observación de gas que gira alrededor de un agujero negro al 30% de la velocidad de la luz.
Esperemos que lo usen para crear imágenes de más exoplanetas. Y así.
