La extraña atmósfera acuosa de un Neptuno cálido

Hasta ahora se han descubierto miles de exoplanetas, pero poco se sabe sobre sus atmósferas, especialmente en el caso de los cuerpos celestes más pequeños que Júpiter. Sin embargo, la composición atmosférica puede aportar valiosas pistas acerca de cómo se forman estos lejanos planetas.

Ahora, utilizando cuatro observaciones recientes del telescopio espacial Hubble y dos anteriores del  Spitzer, investigadores de la NASA y de la Universidad de Exeter (Reino Unido) informan en la revista Science sobre la atmósfera del exoplaneta HAT-P-26b, de un tamaño parecido a Neptuno pero más cálido. Este mundo, situado a unos 437 años luz, orbita alrededor de una estrella un poco más pequeña que nuestro Sol.

Los resultados revelan que la atmósfera de este Neptuno cálido está constituida básicamente de nubes de hidrógeno y helio, con signos claros de presencia de agua. “El H₂O es una de las moléculas más abundantes en el universo y pensamos que está bien mezclado en la atmósfera gaseosa de HAT-P-26b y otros exoplanetas gigantes como él”, explica a Sinc la autora principal del trabajo, Hannah R. Wakeford, del NASA Goddard Space Flight Center (EE UU).

“Pero lo que es importante de ese agua es que nos da claves sobre cómo se formó el planeta”, añade la investigara, y explica el porqué: “Usando la firma de absorción de agua detectada en las atmósferas de estos mundos de masa de Neptuno podemos estimar la metalicidad de su atmósfera, que es la cantidad que tiene de elementos pesados ​​(más pesados que el hidrógeno y el helio)”.

En el caso de HAT-P-26b resulta que su metalicidad es más baja de lo esperado. En nuestro sistema solar, la metalicidad de Júpiter es entre dos y cinco veces la del Sol, y la de Saturno unas diez veces más. Sin embargo Urano y Neptuno contienen más elementos pesados, y presentan metalicidades que superan más de cien veces la de nuestra estrella.

“A partir de las mediciones de los planetas gigantes en nuestro sistema solar, observamos que los de menos masa tienen mayor metalicidad en su atmósfera; y otros ‘Neptunos’ descubiertos con agua en su atmósfera –como HAT-P-11b– encajan con esta tendencia, mundos con la masa de Neptuno y metalicidad muy alta”, apunta Wakeford.

Una rara metalicidad que ayuda a los modelos planetarios

Pero sorprendentemente la atmósfera de HAT-P-26b tiene una metalicidad más cercana a Júpiter, unas cuatro o cinco veces la del Sol. Según los autores, esto sugiere que se formó en una etapa más tardía –sin mucha contaminación posterior de material– o bien más cerca de su estrella, o posiblemente ambos factores a la vez, en comparación con la de nuestros gigantes gaseosos más pequeños (Urano y Neptuno).

Este descubrimiento ayudará  a los científicos a comprender  mejor cómo varía la composición atmosférica entre exoplanetas con diferentes tamaños, además de a delimitar posibilidades en los modelos de formación planetaria.

“Es la primera vez que vemos este tipo de diversidad en las atmósferas de estos exoplanetas”, dice Wakeford, que concluye: “Es importante entender cómo se originaron otros sistemas planetarios para determinar cuán probable es formar un sistema solar como el nuestro”.

Referencia bibliográfica:

H.R. Wakeford  et al. "HAT-P-26b: A Neptune-mass exoplanet with a well-constrained heavy element abundance". Science, mayo de 2017. 

Fuente: Agencia Sinc
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