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Inusual exoplaneta hinchado tiene la densidad de un malvavisco

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Los exoplanetas vienen en todo tipo de tamaños y todo tipo de densidades, desde planetas rocosos sólidos como la Tierra o Marte hasta planetas súper soplados descubiertos por el Hubble. Ahora, los investigadores que utilizan el telescopio WIYN de 3,5 metros en el Observatorio Nacional de Kitt Peak han identificado un planeta hinchado y de baja densidad que orbita una estrella enana roja fría. TOI-3757 b, ubicado a 580 años luz de distancia, es el planeta gigante gaseoso de menor densidad jamás descubierto orbitando este tipo de estrella.

Las enanas rojas son el tipo más común de estrella en la galaxia y son más frías que nuestro sol, pero pueden emitir poderosas llamaradas de radiación que bombardearían los planetas cercanos con luz ultravioleta. Estas llamaradas podrían despojar la atmósfera de un planeta, por lo que se pensó que sería poco probable encontrar gigantes gaseosos hinchados orbitando estas estrellas.

Un exoplaneta gigante gaseoso [derecha] con la densidad de un malvavisco ha sido detectado en órbita alrededor de una estrella enana roja fría [izquierda] por el instrumento de velocidad radial NEID financiado por la NASA en el Telescopio WIYN de 3,5 metros en el Observatorio Nacional Kitt Peak, un programa de NOIRLab de NSF. El planeta, llamado TOI-3757 b, es el planeta gigante gaseoso más esponjoso jamás descubierto alrededor de este tipo de estrella.

«Tradicionalmente se ha pensado que los planetas gigantes alrededor de estrellas enanas rojas son difíciles de formar», dijo el investigador principal Shubham Kanodia de la Institución Carnegie para la Ciencia en un comunicado. «Hasta ahora, esto solo se ha analizado con pequeñas muestras de encuestas Doppler, que generalmente han encontrado planetas gigantes más lejos de estas estrellas enanas rojas. Hasta ahora no hemos tenido una muestra lo suficientemente grande de planetas para encontrar planetas gaseosos cercanos de una manera robusta».

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Los investigadores creen que este planeta inusual fue capaz de formarse debido a la composición de sus estrellas y su órbita. La estrella tiene un nivel inusualmente bajo de elementos más pesados que podrían haber causado que el núcleo del planeta se forme más lentamente de lo normal, haciendo que adquiera gas lentamente y contribuyendo a su baja densidad. La órbita del planeta también parece ser elíptica, lo que significa que se acerca más a la estrella en algunos momentos que en otros, lo que habría calentado el planeta y causado que su atmósfera se hinchara aún más.

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Las estimaciones actuales sitúan la densidad del planeta en un promedio de 0,27 gramos por centímetro cúbico, que es menos de la mitad de la densidad de Saturno, «o de hecho, similar en densidad a un malvavisco», como escribe NOIRLab.

Los investigadores planean hacer más observaciones del planeta utilizando el Telescopio Espacial James Webb, observando su atmósfera en particular. Y planean buscar otros planetas similares.

«Encontrar más sistemas de este tipo con planetas gigantes, que una vez se teorizó que eran extremadamente raros alrededor de las enanas rojas, es parte de nuestro objetivo de comprender cómo se forman los planetas», dijo Kanodia.

La investigación se publica en The Astronomical Journal.

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Diego Bastarrica
Diego Bastarrica
News Editor
Diego Bastarrica es periodista y docente de la Universidad Diego Portales de Chile. Especialista en redes sociales…
James Webb observa un exoplaneta extremadamente caliente con vientos de 5.000 mph
descubren exoplaneta extremadamente caliente con vientos cinco mil millas wasp 43b

Los astrónomos que utilizan el telescopio espacial James Webb han modelado el clima en un exoplaneta distante, revelando vientos que azotan el planeta a velocidades de 5,000 millas por hora.

Los investigadores observaron el exoplaneta WASP-43 b, ubicado a 280 años luz de distancia. Es un tipo de exoplaneta llamado Júpiter caliente que tiene un tamaño y una masa similares a Júpiter, pero orbita mucho más cerca de su estrella a solo 1,3 millones de millas de distancia, mucho más cerca que Mercurio del Sol. Está tan cerca de su estrella que la gravedad lo mantiene en su lugar, con un lado siempre mirando hacia la estrella y el otro siempre mirando hacia el espacio, de modo que un lado (llamado lado diurno) está ardiendo y el otro lado (llamado lado nocturno) es mucho más frío. Esta diferencia de temperatura crea vientos épicos que azotan el ecuador del planeta.
El concepto de este artista muestra cómo podría ser el exoplaneta gigante gaseoso WASP-43 b. WASP-43 b es un planeta del tamaño de Júpiter que gira alrededor de una estrella a unos 280 años luz de distancia en la constelación de Sextans. NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI)
"Con el Hubble, pudimos ver claramente que hay vapor de agua en el lado diurno. Tanto el Hubble como el Spitzer sugirieron que podría haber nubes en el lado nocturno", explicó el autor principal de la investigación, Taylor Bell, del Instituto de Investigación Ambiental del Área de la Bahía, en un comunicado. "Pero necesitábamos mediciones más precisas de Webb para comenzar a mapear realmente la temperatura, la cobertura de nubes, los vientos y la composición atmosférica más detallada alrededor del planeta".

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Primeros indicios de un raro «efecto de gloria» de arco iris en un exoplaneta infernal
efecto gloria arco iris exoplaneta infernal wasp 76b

Con solo mirar nuestro propio sistema solar, podemos ver que los planetas vienen en una amplia variedad de colores, desde el rojo polvoriento de Marte hasta los azules brillantes de Urano y Neptuno. Los planetas como Júpiter tienen hermosas bandas de color causadas por las variaciones en la atmósfera, mientras que es difícil incluso ver la superficie de Venus porque su atmósfera es muy gruesa. Pero hay otras variaciones de color que los planetas pueden mostrar, como un impresionante conjunto de anillos circulares con los colores del arco iris llamado gloria.

Las glorias se observan en la Tierra, y se han visto solo una vez en otro planeta, Venus. Pero ahora, los investigadores creen que pueden haber identificado una gloria en un planeta fuera de nuestro sistema solar por primera vez. El exoplaneta extremo WASP-76b podría albergar la primera gloria extrasolar conocida, observada por el satélite de caracterización ExOplanet (Cheops) de la Agencia Espacial Europea (ESA).
Por primera vez, se han detectado signos potenciales del "efecto gloria" similar al arco iris en un planeta fuera de nuestro Sistema Solar. La gloria son coloridos anillos concéntricos de luz que ocurren solo bajo condiciones peculiares. Los datos del satélite Cheops, junto con otras misiones de la ESA y la NASA, sugieren que este delicado fenómeno se dirige directamente a la Tierra desde la atmósfera infernal del gigante gaseoso ultracaliente WASP-76b, a 637 años luz de distancia. ESA. Trabajos realizados por ATG en virtud de un contrato para la ESA
"Hay una razón por la que no se ha visto gloria antes fuera de nuestro Sistema Solar: requiere condiciones muy peculiares", dijo el autor principal de la investigación, Olivier Demangeon, del Instituto de Astrofísica y Ciencias del Español, en un comunicado. "En primer lugar, se necesitan partículas atmosféricas que sean casi perfectamente esféricas, completamente uniformes y lo suficientemente estables como para ser observadas durante mucho tiempo. La estrella cercana al planeta necesita brillar directamente hacia ella, con el observador, en este caso Keops, en la orientación correcta".

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¿Hay un exoplaneta donde llueve arena?
exoplaneta donde llueve arena wasp 107b

Los exoplanetas vienen en muchas formas, desde planetas densos y rocosos como la Tierra y Marte hasta gigantes gaseosos como Júpiter y Saturno. Pero algunos planetas descubiertos fuera de nuestro sistema solar son incluso menos densos que los gigantes gaseosos y son un tipo conocido informalmente como planetas super-puff o algodón de azúcar. Uno de los exoplanetas menos densos conocidos, WASP-107b, fue investigado recientemente con el Telescopio Espacial James Webb (JWST) y el clima del planeta parece ser tan extraño como su hinchazón.

El planeta es más atmósfera que núcleo, con una atmósfera esponjosa en la que Webb detectó vapor de agua y dióxido de azufre. Lo más extraño de todo es que Webb también vio nubes de arena de silicato, lo que sugiere que lloverá arena entre las capas superior e inferior de la atmósfera. El planeta es casi tan grande como Júpiter, pero tiene una masa diminuta similar a la de Neptuno.
Concepto artístico del exoplaneta WASP-107b y su estrella madre. A pesar de que la estrella anfitriona bastante fría emite una fracción relativamente pequeña de fotones de alta energía, pueden llegar a las profundidades de la atmósfera esponjosa del planeta. Ilustración: Escuela de Artes LUCA, Bélgica/ Klaas Verpoest; Ciencia: Achrène Dyrek (CEA y Université Paris Cité, Francia), Michiel Min (SRON, Países Bajos), Leen Decin (KU Leuven, Bélgica) / Equipo europeo MIRI EXO GTO / ESA / NAS.
"El JWST está revolucionando la caracterización de exoplanetas, proporcionando información sin precedentes a una velocidad notable", dice el autor principal del estudio, Leen Decin de KU Leuven, en un comunicado. "El descubrimiento de nubes de arena, agua y dióxido de azufre en este exoplaneta esponjoso por el instrumento MIRI del JWST es un hito fundamental. Remodela nuestra comprensión de la formación y evolución planetaria, arrojando nueva luz sobre nuestro propio sistema solar".

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