Una misteriosa firma de calor de un exoplaneta ‘Hellworld’, a 40 años luz de la Tierra

Durante casi veinte años, los científicos han rastreado señales desconcertantes de un planeta masivo conocido como 55 Cancri e.

El ardiente «planeta infierno», la llamada súper Tierra a unos 40 años luz de distancia, puede alcanzar temperaturas de más de 4.400 grados Fahrenheit en su lado diurno.

Pronto, con la ayuda del Telescopio Espacial James Webb (JWST), los investigadores esperan decodificar completamente esas señales y demostrar si el planeta está generando o no toda su atmósfera y desprendiéndola bajo el intenso calor de su estrella madre.

Cuando el planeta pasó por esta estrella, Copérnico, los científicos registraron eclipses y pequeños halos de luz de la estrella copernicana cuando esta luz atravesó la atmósfera infernal de 55 Cancri e hacia la Tierra.

Una nueva teoría sobre la atmósfera que se evapora y rejuvenece de 55 Cancri e, publicada en septiembre pasado, se desarrolló después de revisar los registros de esos eclipses.

La nueva predicción del investigador: una «atmósfera secundaria delgada y transitoria» en 55 Cancri e, una atmósfera constantemente volátil debido a su constante actividad volcánica.

Después de que se descubriera 55 Cancri e en 2004, los científicos decidieron que probablemente tenía volcanes, flujos de lava y vientos de alta velocidad que arrastraban tormentas de roca de «lluvia».

Incluso en su lado nocturno más fresco, las temperaturas a 55 Cancri e rondan el calor extremo de la roca fundida, que es de aproximadamente 2,060 F.

Es probable que el planeta sea tan caliente, según Lily Zhao del Centro de Astrofísica Computacional del Instituto Flatiron en Nueva York, «que nada de lo que sabemos podría sobrevivir en la superficie».

el Nuevo estudio Utilizó luz visible e infrarroja recogida desde tres telescopios espaciales distintos para modelar la composición gaseosa de esta atmósfera en constante cambio que rodea a 55 Cancri e.

En esencia, se cree que los volcanes del infernal planeta expulsan regularmente gas caliente, un proceso llamado naturalmente «desgasificación», que barre todo el planeta hacia nuevas capas de atmósfera.

Pero pronto, como un reloj, la fuerte radiación y los vientos solares despojaron a 55 Cancri e de la mayor parte de su nueva atmósfera sobrecalentada.

Pero según el autor del nuevo estudio, un astrofísico Kevin Heng Desde la Universidad Ludwig Maximilian de Alemania, este nuevo cambio atmosférico no deja a todo el planeta una “roca calva”, como sugieren teorías anteriores.

«A pesar de este contraste», escribió Heng, «la profundidad de su transitividad [the area of eclipsing planet to its eclipsed star] Permanece bastante estable con el tiempo y no es compatible con materiales opacos.’

En otras palabras, incluso en su estado más «calvo» parece que todavía hay atmósfera presente, pero sólo es visible a través de su firma térmica infrarroja.

Heng descubrió evidencia de tres telescopios en órbita, incluido el Telescopio Espacial Spitzer y el Telescopio Espacial Cubes, que indican la posibilidad de una «atmósfera secundaria» delgada y constantemente renovada.

«A medida que la atmósfera desgasificada escapa y se regenera, se adapta rápidamente al equilibrio radiativo y las fluctuaciones de temperatura hacen que varíen las profundidades del eclipse infrarrojo», escribió Heng.

La investigación de Heng fue aceptada por la revista. Cartas de revistas astrofísicaspero aún no revisado: probó la posible presencia de varios gases en la atmósfera de 55 Cancri e para ayudar a confirmar su hipótesis.

Se descubrió que el monóxido de carbono y el dióxido de carbono son más propensos que el metano.

«Se excluyeron las atmósferas que contienen metano puro porque no producen suficiente dispersión de Rayleigh», escribió Heng.

La dispersión de Rayleigh son las reglas probadas en el tiempo sobre cómo la atmósfera se curva, se humedece y, en general, interactúa con la luz, y lleva el nombre del físico británico del siglo XIX Lord Rayleigh, quien formuló por primera vez el principio.

Según teorías anteriores sobre el verdadero mundo infernal, cuando no hay una capa de gas que rodee a 55 Cancri e, el planeta solo emite luz infrarroja.

Estos científicos habían predicho previamente que cuando había atmósfera, tanto la luz visible como la infrarroja fluctuantes contribuirían a la señal transmitida.

Pero la teoría de Henig se centró en la evidencia de la luz infrarroja para explorar un modelo matemático de «prueba de concepto» a través del cual siempre podría permanecer una pequeña cantidad de atmósfera.

Los astrofísicos, incluido Heng, esperan que el telescopio espacial James Webb de la NASA les ayude a medir los cambios en la luz infrarroja y visible del «planeta del infierno» a medida que pasa entre Copérnico en el centro de su sistema solar y los telescopios aquí, cerca de la Tierra. .

El «planeta del infierno» está tan cerca de su estrella anfitriona que completa cada nueva órbita en menos de 20 horas, lo que también puede contribuir a su entorno inestable, pero también significa muchos tránsitos y eclipses de los cuales recopilar datos.

«Las próximas observaciones con el telescopio espacial James Webb probablemente permitirán mediciones de la temperatura atmosférica y la presión superficial, así como la temperatura de la superficie», escribió Heng en su nuevo artículo.