Descubren un exoplaneta gigante extremadamente caliente donde podría llover hierro por la noche

El exoplaneta ha sido descubierto por un equipo internacional liderado por la Universidad de Ginebra y con participación del Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA) y del Instituto de Astrofísica de Canarias, gracias al nuevo instrumento ESPRESSO, instalado en el telescopio VLT del Observatorio Europeo Austral (ESO).

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Exoplaneta WASP-76b, situado a 640 años luz de distancia de la Tierra. ESO
Exoplaneta WASP-76b, situado a 640 años luz de distancia de la Tierra. ESO

Un exoplaneta gigante con temperaturas diurnas capaces de vaporizar el hierro y que podría condensar en gotas de lluvia en las regiones nocturnas. Este ha sido el último hallazgo que ha facilitado el Very Large Telescope (VLT, telescopio muy grande) del Observatorio Europeo Austral (ESO por sus siglas en inglés), situado en Cerro Paranal en el desierto chileno de Atacama. El telescopio observaba el exoplaneta WASP-76b, situado a unos 640 años luz de distancia en la constelación de Piscis. Se trata de un exoplaneta gigante extremadamente caliente, con unas temperaturas diurnas que suben por encima de los 2.400°C, lo suficientemente altas como para vaporizar metales como el hierro. 

Lo singular del caso es que el exoplaneta cuenta con fuertes vientos capaces de trasladar el vapor de hierro hacia las regiones nocturnas, más frías –con temperaturas que disminuyen hasta valores en torno a los 1.500°C– que condensan el vapor en gotas que podrían precipitar como lluvia. "Se podría decir que este planeta se vuelve lluvioso por la noche, con la excepción de que llueve hierro", dice David Ehrenreich, investigador de la Universidad de Ginebra y autor principal del estudio publicado en la revista Nature y recogido en nota de prensa por la Agencia Espacial Europea (ESA).

ESPRESSO, la nueva generación de buscadores de planetas

WASP-76b no sólo presenta diferencias notables de temperatura entre las caras diurna y nocturna, sino que también tiene una química distinta en ambas regiones, según el nuevo estudio.  Utilizando el nuevo espectógrafo ESPRESSO (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations, Espectógrafo Echelle para exoplanetas rocosos y observaciones espectroscópicas estables) instalado en el VLT, los investigadores identificaron por primera vez variaciones químicas en un exoplaneta gigante. Se ha detectado la firma inequívoca de la presencia de vapor de hierro en la zona del terminador, la frontera del planeta donde se pasa del día a la noche.

El instrumento ESPRESSO fue diseñado originalmente para descubrir exoplanetas similares a la Tierra alrededor de estrellas similares al Sol

El instrumento ESPRESSO fue diseñado originalmente con una doble finalidad: el descubrimiento y la caracterización de planetas similares a la Tierra y la búsqueda de la posible variabilidad de las constantes fundamentales de la física. Sin embargo, ha demostrado ser mucho más versátil. "Lo que tenemos ahora es una forma completamente nueva de rastrear el clima de los exoplanetas más extremos", concluye Ehrenreich.

El fenómeno observado es debido a que el exoplaneta muestra siempre la misma cara a su estrella anfitriona, permaneciendo en noche perpetua en su cara oculta. Esta situación, conocida como “acoplamiento de marea”, es la misma que se da entre la Luna y la Tierra, y en ella el tiempo que tarda el exoplaneta en girar alrededor de su eje coincide con el tiempo que tarda en recorrer su órbita alrededor de la estrella anfitriona. 

El exoplaneta WASP-76b recibe miles de veces más radiación de su estrella anfitriona que la Tierra del Sol

El exoplaneta WASP-76b recibe miles de veces más radiación de su estrella anfitriona que la Tierra del Sol, lo que provoca que la temperatura en su cara diurna sea tan elevada que las moléculas se separen en átomos, y que metales como el hierro se encuentren en la atmósfera en forma de vapor. 

Como señala María Rosa Zapatero Osorio, investigadora del  Centro de Astrobiología (CAB) –un centro de investigación mixto del CSIC y del INTA, creado en 1999 y el primer centro no estadounidense asociado al NASA Astrobiology Institute (NAI)– y coordinadora del equipo científico de ESPRESSO, “las observaciones muestran que el vapor de hierro es abundante en la atmósfera de la cara diurna y caliente de WASP-76b. Una parte de ese hierro es inyectada hacia la cara oscura del planeta debido a su rotación y los vientos atmosféricos. Allí, se topa con un ambiente enormemente más fresco, se condensa y precipita”.

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