Ciencia.-Primera firma de molécula de hidroxilo en una atmósfera de exoplaneta

MADRID, 28 (EUROPA PRESS)

Una nueva firma química, el radical hidroxilo (OH), que actúa como "detergente atmosférico" en la Tierra, ha sido detectada en la atmósfera de un planeta extrasolar, en el lado diurno de WASP-33b.

Este planeta está clasificado como Júpiter ultracaliente, un planeta gigante gaseoso que orbita su estrella anfitriona mucho más cerca de lo que Mercurio orbita el Sol y, por lo tanto, alcanza temperaturas atmosféricas de más de 2.500 ° C (lo suficientemente caliente como para derretir la mayoría de los metales).

El investigador principal del Centro de Astrobiología y la Quenn's University de Belfast, el doctor Stevanus Nugroho, dijo: "Esta es la primera evidencia directa de OH en la atmósfera de un planeta más allá del Sistema Solar. Muestra no solo que los astrónomos pueden detectar esta molécula en atmósferas de exoplanetas, sino también que pueden comenzar a comprender la química detallada de esta población planetaria".

En la atmósfera de la Tierra, el OH se produce principalmente por la reacción del vapor de agua con el oxígeno atómico. Es un llamado "detergente atmosférico" y juega un papel crucial en la atmósfera de la Tierra para purgar gases contaminantes que pueden ser peligrosos para la vida (por ejemplo, metano, monóxido de carbono).

En un planeta mucho más grande y caliente como WASP-33b, donde los astrónomos han detectado previamente signos de gas de óxido de hierro y titanio, el OH juega un papel clave en la determinación de la química de la atmósfera a través de interacciones con el vapor de agua y el monóxido de carbono. Se cree que la mayor parte del OH en la atmósfera de WASP-33b se produjo por la destrucción del vapor de agua debido a la temperatura extremadamente alta.

"Solo vemos una señal débil y tentativa del vapor de agua en nuestros datos, lo que apoyaría la idea de que el agua se está destruyendo para formar hidroxilo en este ambiente extremo", explicó el el doctor Ernst de Mooij de la Queen's University Belfast, coautor de este estudio.

Para hacer este descubrimiento, el equipo utilizó el instrumento Doppler infrarrojo (IRD) en el Telescopio Subaru de 8,2 metros de diámetro ubicado en el área de la cumbre de Maunakea en Hawai (a unos 4.200 m sobre el nivel del mar). Este nuevo instrumento puede detectar átomos y moléculas a través de sus "huellas dactilares espectrales", conjuntos únicos de características de absorción oscura superpuestas al arco iris de colores (o espectro) que emiten las estrellas y los planetas.

A medida que el planeta orbita alrededor de su estrella anfitriona, su velocidad relativa a la Tierra cambia con el tiempo. Al igual que la sirena de una ambulancia o el rugido del motor de un coche de carreras cambia de tono al pasar a toda velocidad, las frecuencias de la luz (por ejemplo, el color) de estas huellas digitales espectrales cambian con la velocidad del planeta. Esto nos permite separar la señal del planeta de su brillante estrella anfitriona, que normalmente abruma tales observaciones, a pesar de que los telescopios modernos no son lo suficientemente potentes para tomar imágenes directas de exoplanetas de "Júpiter caliente".

El doctor Neale Gibson, profesor asistente en el Trinity College de Dublín y coautor de este trabajo, dijo en un comunicado: "La ciencia de los planetas extrasolares es relativamente nueva, y un objetivo clave de la astronomía moderna es explorar las atmósferas de estos planetas en detalle y, finalmente, buscar exoplanetas 'similares a la Tierra', planetas como el nuestro. Cada nueva especie atmosférica descubierta mejora aún más nuestra comprensión de los exoplanetas y las técnicas necesarias para estudiar sus atmósferas, y nos acerca a este objetivo".