sábado, 5 de mayo de 2018

WASP 107b : UN EXOPLANETA QUE PIERDE SU ATMÓSFERA DE HELIO .


La  magnitud  aparente   de  la  estrella  es  de  11,6   ,  se  sitúa  a  200  años  luz  en  Virgo  ,  su  tipo  espectral  es  K6     -  de  naranja  a  roja  -   su  masa  es  de  0.69  del  Sol   ,  y  se  lo  ubica  en  Ascensión  Recta   12h  33m  32s   y  Declinación  -10°  8´  46´´   ,  hay  que  aclarar  que  no  es  una  estrella  enana  roja  sino  que  esta  en  el  camino  entre  precisamente  una  enana  roja  y  una  enana  amarilla   .   
A  unos  200  años  luz  de  la  Tierra  y  en  la  Constelación  de  Virgo  ,  hay  una  estrella   de bajo  brillo  pero  con  un  exoplaneta  que  está   perdiendo  parte  de  su  atmosfera  ,  mas  que  nada  helio  ,   siendo  la  primera  vez  que  se  detecta  helio  en  un  exoplaneta   pero  el  secreto  está  en  la  baja  masa  del  exoplaneta  Wasp 107b  .
Este  exoplaneta  está  muy  cerca  de  su  estrella  madre   y  junto  con  su  baja   masa  es  la  causa  de  que  a  grandes  cantidades  pierde  helio  hacia  el  espacio  exterior  -  solo  tiene  el  12%   de  la  masa  de  Júpiter  -      formando  una  cola  de  gas  tras  el  exoplaneta   .
Esta   estrella  tiene  un  exoplaneta  ,  Wasp 107b  ,  y  es  del  tamaño  de  Júpiter  ,  pero  como  dije antes  ,  tiene  poca  masa   ,  eso  quiere  decir  que  no  tiene  mucha  gravedad  como  para  retener  los  gases  de  su atmosfera  -  se  dice   que  pierde  entre  0,1%  a   4%   de  la  masa  total  de  su atmosfera   cada  mil  millones  de  años  -  aparte  de  su  cercanía  a  su  estrella  madre  ,  ya  que  este  exoplaneta  completa  una  vuelta  a  su  estrella  en  casi  6  días  ,  está  18  veces  mas  cerca  de  su  estrella  que  la  Tierra  del  Sol   .
Sucede  que  la  radiación  ultravioleta  de  la  estrella  sumado  a  su  cercanía  hace  que  la  estrella vaporice  los  gases  presente  en  ese  exoplaneta    -  que  quiere  decir   que  a  medida  que  la  atmósfera  absorbe  la  radiación   se  calienta    o  aumenta  su  temperatura   y  el  gas  se  expande  y  se  escapa  mas  rápido   -   mas  alla  de  que  esa  estrella  en  comparación  con  el  Sol  es  mas  fría   y  pequeña  ,  esas  estrellas  tienen  la  característica  de  tener  grandes  fulguraciones  .
Lo  que  quiere  decir   estas  pequeñas  estrellas  emiten   fuertes  campos  magnéticos   y  radiación  ultravioleta  que  energiza  la  atmosfera  del  exoplaneta  Wasp 107b   ,   y  la  atmosfera  que  pierde  este  exoplaneta  ,  se  asemeja  a  la  cola  de  un  cometa   .
Y  no  sorprende  que  exoplanetas  del  tamaño  de  Júpiter  pierden  su  atmósfera  ,  ya  que  la  mayoría  de  estos  tipos  de  exoplanetas  están  demasiado  cerca  de  sus  estrellas   ,   y  sorprende  lo  del  helio   ,   porque  hasta  ahora  se  tenia  evidencia  de  la perdida  de  hidrógeno  en  exoplanetas   .

En  esta  imagen  se  observa  como  la  radiación  de  la  estrella  Wasp  107  energiza  la atmosfera  del  exoplaneta  Wasp 107b   y  sumado  a  la  baja  masa  provoca  el  escape  de  helio  hacia  el  espacio  exterior   . Crédito  :  NATURE  .
Hay  que  recordar  que   los  átomos  en  cola  gaseosa   de  un  exoplaneta  determinado   ,   se  detectan  mas  fácil    cuando  absorben  la  luz  solar  durante  un  transito   ,  que  es  cuando  un exoplaneta  pasa  por  delante  de  su  estrella  madre  o  anfitriona   .
Parece  fácil  detectar  gases  en  la  atmosfera  de  un  exoplaneta  ,  pero  no  lo  és    ,   porque  los átomos  en  una  cola  gaseosa  de  un  exoplaneta   suelen  ser  tenues  ,    y  en  esta  situación  ,  los  átomos   absorben   mas  que  nada  la  luz  ultravioleta  ,    pero  medir  esa  absorción  no  es  fácil  por  dos  motivos   .
Para  empezar  ,  la  atmosfera  de  la  Tierra  es  opaca    para  la  mayoría  de  la  luz  ultravioleta  , 
eso  quiere  decir  que  la  mediciones  de  absorción   debe  de  realizarse  desde  el  espacio   ,   y  en  segundo  lugar   ,   el  patrón  de cuanta  luz   estelar  ultravioleta  es  absorbida   por  los  exoplanetas  en  transito    en  función  del  tiempo    o  la  longitud  de  onda    es  compleja    ,   y  esa  complejidad  hace  que  sea  muy  difícil   hacer  interpretaciones  de  las  mediciones   ultravioleta  en  la  atmósfera  de  un  exoplaneta  en  transito   .
Pero  la  ventaja  del  helio   es  que  que  los  átomos  son  de  larga  duracion  ,   los  átomos  de  helio   absorben   la  luz  estelar  cercana  al  infrarrojo  ,    que  tiene  una  longitud  de  onda  un  poco   mas  alla  de  los  limites  de  la  visión  humana    ,   o  sea  ,   que  las  mediciones  en  estas longitudes  de  onda  es  mas  fácil   de  poder  interpretar   ,   que  las  de  las  longitudes  de  onda  ultravioleta   .

Ubicación  de  la  estrella  Wasp 107   en  la  Constelación  de  Virgo  ,  como  se  observa  en  el  circulo  en  la  imagen   .
Se  ha  usado  una  cámara  del  telescopio  Hubble   - en  eso  trabajo  Jessica Spake   ,  estudiante  de  doctorado  de  astronomía  de  la  Universidad  de  Exeter  ,  Reino  Unido  -  y  se  observó   el  transito  de  Wasp 107b   por  delante  de  su  estrella   ,    y  se  midió  la  cantidad  de  luz    cercana  al  infrarrojo    que  se  ha  detectado  en  la  atmósfera  de  Wasp 107b  ,    en  función  de  su  longitud  de  onda   ,    y  es  un  gran  logro  ,  si  se  tiene  en  cuenta   que  la  detección  de  helio   en  atmosfera  de  otros  mundos  es  muy  difícil  por  lo  débil  de  la  señal  de  absorción   .
Eso  también  nos  dice  que  es  posible  detectar  helio  en atmósferas  de  exoplanetas  usando  telescopios  terrestres  como  el  Hubble   ,   según  las  teorías   sobre  formaciones  planetarias    ,   que  a  igual  que  otros  planetas  gigantes  ,  se piensa  que  estos  cuerpos  celestes  se  forman   con  atmósferas  predominantemente  de  hidrógeno  ,      de  helio  y  otros  elementos  mas  pesados  que  el  helio  ,   pero  con  el  tiempo  ,  la  atmosfera  se  escapa  al  espacio  ,   pero  el  hidrógeno que  es  mas  liviano  se  escapa  mas  pronto  ,   y  de  esa  forma  ,  se  llena  mas  la  atmosfera  de  helio   en  una  época  tardía   .
También  es  posible  que  el  carbono  y  el  oxigeno   ,  elementos  químicos  mas  pesados  ,   escapen  lentamente  al  espacio   ,   y  estos  elementos  son  claves   para  entender  como  se  forman  los  planetas   y  como  adquieren  su  atmosfera    ,   obviamente  que  este  descubrimiento  no  deja  de  ser  sorprendente  y  ayudara  con  el  tiempo  a  entender  mejor  la  evolución  de  la  formación  de  los  exoplanetas  y  sus  atmósferas  alienigenas   .






https://www.nature.com/articles/d41586-018-04969-6
http://dx.doi.org/10.1086%2F309088
http://dx.doi.org/10.1051%2F0004-6361%2F201221014
http://imgsrc.hubblesite.org/hvi/uploads/science_paper/file_attachment/322/jspake_confidential_thankyou.pdf

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