Astrónomos detectan isótopos en la atmósfera de un exoplaneta por primera vez

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Astrónomos detectan isótopos en la atmósfera de un exoplaneta por primera vez

Representación artística de TYC 8998-760-1 b / NASA

Un exoplaneta gaseoso a más de 300 años luz de distancia nos ha dado la primera detección de isótopos en una atmosfera. Los astrónomos detectaron una forma de carbono conocida como carbono-13 en la neblina alrededor de un exoplaneta gaseoso llamado TYC 8998-760-1 b. Este descubrimiento sugiere que el exoplaneta se formó lejos de su estrella madre, donde las temperaturas eran más bajas.

Según la investigación, publicada en Nature, el sorprendente hallazgo nos brinda una nueva forma de analizar el proceso de formación de planetas. “Es realmente muy especial que podamos medir esto en una atmósfera de exoplaneta, a una distancia tan grande”, dijo el astrónomo Yapeng Zhang de la Universidad de Leiden.

Un raro planeta

El exoplaneta TYC 8998-760-1 b fue encontrado en el año 2019. Pertenece a un grupo extremadamente raro de exoplanetas, de los que hemos podido obtener imágenes directamente. Algo bastante complicado, pues las estrellas que acompañan a los planetas suelen ser muy, muy brillantes y opacan a los planetas que pasan delante de ellas.

Para nuestra suerte, TYC 8998-760-1 b orbita su estrella a una distancia considerable, alrededor de 160 unidades astronómicas. Plutón, por contexto, orbita al Sol a una distancia de 40 unidades astronómicas.

Es también gigantesco, registrando alrededor de 14 veces la masa y el doble del tamaño de Júpiter. Esto significa que es relativamente brillante con la luz de las estrellas reflejada. Gracias a eso, el equipo dirigido por Zhang pudo examinar más de cerca para ver si la luz reflejada por la estrella brindaba alguna información.

Los investigadores utilizaron un instrumento llamado Espectrógrafo para Observaciones de Campo Integral en el Infrarrojo Cercano (SINFONI) en el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral, el cual observa un espectro de luz.

Asimismo, buscaban características de absorción, es decir, líneas oscuras en un espectro, producidas cuando ciertos elementos absorben ciertas longitudes de onda de luz. Encontraron que las longitudes de onda absorbidas por TYC 8998-760-1 b son consistentes con el carbono-13, probablemente unido principalmente al gas de monóxido de carbono.

Se esperaba cierta abundancia de carbono. Sin embargo, la cantidad de isotopos de carbono 13 detectada en la atmósfera del exoplaneta fue el doble de la abundancia prevista. El equipo cree que esto nos puede decir algo sobre las condiciones en las que se formó dicho exoplaneta.

Formación de hielo

El planeta está a una distancia tan grande de su estrella madre, que probablemente se hayan formado hielos con más carbono-13. «Esto ha provocado la mayor fracción de este isótopo en la atmósfera actual del planeta», explicó el astrofísico Paul Mollière del Instituto Max Planck de Astronomía.

La región estaría más allá de la línea de nieve de monóxido de carbono (distancia desde la estrella más allá de la cual el monóxido de carbono se condensa y se congela de gas a hielo).

Cualquier exoplaneta ubicado tan lejos del calor de la estrella incorporaría estos hielos de monóxido de carbono. Dado que los planetas conocidos en el Sistema Solar están más cerca del Sol (comparados con la distancia anterior), no estarían formados con tanto monóxido de carbono como TYC 8998-760-1 b, postularon los investigadores.

La detección de isótopos en atmósferas aún no será posible en el caso de muchos exoplanetas, pero a medida que nuestros telescopios sigan mejorando, estos nos proporcionarán un nuevo medio para estudiar la formación de exoplanetas. De igual forma, será bastante interesante conocer a nuestro propio vecindario espacial.

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