Científicos intrigados por exoplaneta reflectante con nubes de titanio

Imaginen un mundo en llamas, cerca de su estrella, con pesadas nubes de metales flotando en lo alto, lloviendo gotas de titanio.

Interpretación artística del exoplaneta LTT9779 b orbitando alrededor de su estrella anfitriona. El planeta tiene aproximadamente el tamaño de Neptuno y refleja el 80 por ciento de la luz que brilla sobre él. Crédito: ESA.

En el proceso de descubrimiento científico, los astrónomos han confirmado que nuestra galaxia, la Vía Láctea, alberga miles de millones de planetas. Estos existen alrededor de la mayoría de —si no todas— las estrellas, y presentan una amplia variedad en términos de tamaño y características. Desde planetas muy grandes hasta planetas muy pequeños, y desde aquellos extremadamente calientes hasta los extremadamente fríos. Y desde luego hay numerosos que podrían tener las condiciones adecuadas para sustentar vida tal como la conocemos en la Tierra.

Después de esta ola inicial de hallazgos, impulsada por misiones de exploración de la NASA como el telescopio espacial Kepler y el Satélite de Exploración de Exoplanetas en Tránsito (TESS), instrumentos de segunda generación como el pequeño satélite europeo Cheops han tratado de caracterizar la naturaleza de estos exoplanetas.

Lanzado hace menos de tres años en un cohete Soyuz, el instrumento Cheops ha proporcionado información valiosa sobre los mundos que orbitan alrededor de otras estrellas.

Un planeta muy brillante

El lunes, en la revista Astronomy & Astrophysics, científicos europeos han descrito uno de estos mundos que tiene un albedo extremadamente alto, el planeta LTT9779 b. Un albedo es simplemente la cantidad de luz reflejada por un planeta de vuelta al espacio. La Tierra refleja alrededor del 30 por ciento de la luz del Sol hacia el espacio, mientras que Venus, con sus espesas nubes, refleja el 75 por ciento de su luz.

El planeta LTT9779 b, que se encuentra alrededor de una estrella del tamaño del Sol a unos 260 años luz de la Tierra, tiene un albedo más alto que el de Venus, alrededor del 80 por ciento. Una gran pregunta para los científicos es cómo podría reflejar tanta luz, ya que está lo suficientemente caliente como para no tener nubes. Esto se debe a que se encuentra extremadamente cerca de su estrella, orbitando una vez cada 19 horas.

Este es un planeta bastante infernal con un radio ligeramente mayor que el de Neptuno (y 4,7 veces el de la Tierra) y una temperatura superficial del orden de unos 2.000° Celsius.

Basándose en sus observaciones de otros exoplanetas, los astrónomos se sorprendieron al encontrar un mundo del tamaño de Neptuno tan cerca de su estrella. Antes, solo se habían encontrado mundos grandes (de tamaño similar a Júpiter) o mucho más pequeños tan cerca de las estrellas. En consecuencia, el entorno cercano a las estrellas se ha caracterizado como un «desierto caliente de Neptuno».

Pero con el descubrimiento del planeta LTT9779 b en 2020, los astrónomos se encontraron con un misterio. Aquí había, valga la redundancia, un «Neptuno caliente» en un desierto de Neptuno caliente. Y era extremadamente brillante, el exoplaneta más brillante jamás observado.

Misterio explicado

Estos fueron los tipos de misterios para los que se diseñaron misiones como Cheops, con su capacidad de no inspeccionar todo el cielo nocturno sino concentrarse en un solo mundo durante un período prolongado de tiempo.

En este caso, Cheops observó el tránsito del planeta detrás de su estrella en 10 ocasiones diferentes. Durante estos tránsitos, el telescopio midió la luz combinada proveniente de la estrella y el planeta para observar la diferencia e inferir el brillo intrínseco de LTT9779 b.

A partir de estos datos, los científicos han formulado la teoría de que el planeta tuvo su origen como un gigante gaseoso, pero a lo largo del tiempo ha ido perdiendo masa. Se estima que su atmósfera está compuesta principalmente de materiales de sílice, similar al vidrio, y también contiene titanio. Por lo tanto, la atmósfera del planeta tiene una composición que podría describirse como espejada.

Cheops muestra que un exoplaneta abrasador actúa como un espejo.

Ninguna nube debería poder existir a las temperaturas de la superficie en un mundo como este, incluso aquellas hechas de metal y vidrio.

«Fue realmente un rompecabezas hasta que nos dimos cuenta de que deberíamos pensar en esta formación de nubes de la misma manera que la condensación que se forma en un baño después de una ducha caliente», dijo Vivien Parmentier, investigador del Observatorio de Côte d'Azur (Francia) y coautor del estudio. «Para empañar un baño, puede enfriar el aire hasta que el vapor de agua se condense, o puede mantener el agua caliente corriendo hasta que se formen nubes porque el aire está tan saturado de vapor que simplemente no puede contener más».

En el caso de LTT9779 b, explicó, el planeta puede formar nubes metálicas porque la atmósfera está sobresaturada con silicatos y vapores metálicos. Esto significa que, literalmente, llueve titanio sobre este extraño mundo.

Se podría obtener información adicional sobre este nuevo y brillante objeto si otros telescopios espaciales, como el Hubble y el James Webb, hicieran observaciones similares sobre el planeta y su atmósfera.

Fuente: ESA/ARS. Edición: MP.