El telescopio espacial James Webb detecta cristales de cuarzo en la atmósfera de un exoplaneta
Vientos de mil millas por hora están arrastrando una lluvia de pequeños cristales de cuarzo a través de la atmósfera abrasadora de silicato de un planeta gigante gaseoso distante llamado WASP-17b, según descubrió el Telescopio Espacial James Webb (JWST).
«Sabíamos por el Hubble [Space Telescope] observaciones de que debe haber aerosoles -pequeñas partículas que forman nubes o niebla- en la atmósfera de WASP-17b, pero no esperábamos que estuvieran hechos de cuarzo», dijo Daniel Grant de la Universidad de Bristol en el Reino Unido y líder del un nuevo estudio sobre el descubrimiento, dijo en un declaración.
WASP-17b es un mundo increíble. Orbita cada 3,7 días a una distancia de sólo 7,8 millones de kilómetros (4,9 millones de millas) de su estrella, que está a 1.300 años luz de distancia. Tierra, WASP-17b está tan cerca de su anfitrión estelar que su temperatura diurna se eleva a la asombrosa cifra de 1.500 grados Celsius (aproximadamente 2.700 grados Fahrenheit). Debido a que la atmósfera es tan caliente en este exoplaneta, el mundo se ha expandido hasta alcanzar unos 285.000 kilómetros (176.892 millas) de diámetro, que es apenas el doble del tamaño del planeta. diámetro de Júpiter. Y esto a pesar de que WASP-17b es sólo la mitad de grande que Júpiteres la masa total. WASP-17b es uno de los planetas más “hinchados” que se conocen, y su atmósfera hinchada lo convierte en un excelente objetivo para el Telescopio Espacial James Webb.
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Grant y otros astrónomos observaron a WASP-17b transitar por su estrella utilizando el Instrumento de Infrarrojo Medio (MIRI) de JWST. A medida que el exoplaneta se movía frente a su estrella desde el punto de vista del JWST, MIRI detectó luz estelar que fue bloqueada por el propio planeta hinchado pero parcialmente absorbida por la atmósfera del mundo. Estas mediciones dan como resultado el llamado espectro de transmisión, en el que determinadas longitudes de onda quedan bloqueadas por determinadas moléculas atmosféricas.
Al igual que Júpiter, WASP-17b parecía estar compuesto principalmente de hidrógeno y helio. Además, MIRI detectó dióxido de carbono, vapor de agua y, en una longitud de onda de 8,6 micrones, la firma de absorción de cristales de cuarzo puro. Combinado con observaciones anteriores con el telescopio espacial HubbleSe considera que estos cristales tienen la misma forma de prismas hexagonales afilados que tiene el cuarzo en la Tierra, pero sólo 10 nanómetros de tamaño.
El cuarzo es una forma de silicato, que son minerales ricos en sílice y oxígeno. Los silicatos son excepcionalmente comunes: todos los cuerpos rocosos del sistema solar están hechos de ellos, y se han detectado silicatos en las atmósferas de los exoplanetas calientes de Júpiter. Sin embargo, en estos casos, eran cristales de olivino y piroxeno más complejos, ricos en magnesio.
«Esperábamos ver silicatos de magnesio», dijo Hannah Wakeford de Bristol. «Pero lo que estamos viendo en cambio son probablemente sus componentes básicos, las diminutas partículas semillas necesarias para formar los granos de silicato más grandes que detectamos en exoplanetas más fríos y enanas marrones».
WASP-27b también está bloqueado por mareas, lo que significa que siempre muestra la misma cara a su estrella. A medida que los vientos giran alrededor del planeta, llevando consigo las nanopartículas de cuarzo, forman nieblas a gran altitud (esencialmente nubes difusas de cristales de roca) en la zona de terminación día-noche. Estas nieblas luego se aventuran hacia el lado diurno y se vaporizan con el calor.
Grant explicó cómo los cristales de silicato se incorporan a la atmósfera planetaria.
«WASP-17b es extremadamente caliente… y la presión donde se forman cristales de cuarzo en lo alto de la atmósfera es sólo aproximadamente una milésima parte de la que experimentamos en la superficie de la Tierra», dijo. «En estas condiciones, se pueden formar cristales sólidos directamente a partir del gas, sin pasar primero por la fase líquida».
Los hallazgos fueron publicados en octubre en Cartas de revistas astrofísicas.
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