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Avispa-12b

WASP-12b es un Júpiter caliente [4] (una clase de planetas extrasolares ) que orbita la estrella WASP-12 , descubierta en abril de 2008 por el estudio de tránsito planetario SuperWASP . [5] [1] El planeta tarda solo un poco más de un día terrestre en orbitar su estrella, en contraste con los aproximadamente 365,25 días que tarda la Tierra en orbitar el Sol . Su distancia de la estrella (aproximadamente 3,5 millones de kilómetros [2,2 millones de millas ; 0,023 unidades astronómicas ]) es solo la distancia de la Tierra al Sol, con una excentricidad igual a la de Júpiter . En consecuencia, tiene una de las densidades más bajas para los exoplanetas ("inflada" por el flujo de energía de la estrella). El 3 de diciembre de 2013, los científicos que trabajan con el telescopio espacial Hubble (HST) informaron haber detectado agua en la atmósfera del exoplaneta . [6] [7] En julio de 2014, la NASA anunció el hallazgo de atmósferas muy secas en tres exoplanetas ( HD 189733b , HD 209458b , WASP-12b) que orbitan estrellas similares al Sol. [8]

En septiembre de 2017, los investigadores que trabajan en el HST anunciaron que WASP-12b refleja solo el 6% de la luz que brilla en su superficie. Como resultado, el exoplaneta ha sido descrito como "negro como el asfalto" y "completamente negro". [9]

Características

Representación artística de la atmósfera de WASP-12b siendo despojada por las mareas de su estrella madre

Como los exoplanetas calientes de Júpiter están bloqueados por mareas (es decir, el mismo lado siempre mira hacia la estrella anfitriona, al igual que el mismo lado de la Luna siempre mira hacia la Tierra), hay un gran flujo de calor desde el lado iluminado, altamente irradiado, hacia el lado oscuro, más frío. Se cree que esto da lugar a fuertes vientos que recorren la atmósfera del planeta.

Taylor Bell y Nicolas Cowan han señalado que el hidrógeno tiende a ionizarse en el lado diurno. Después de fluir hacia la cara más fría con el viento, tenderá a recombinarse en átomos neutros y, por lo tanto, mejorará el transporte de calor.

El planeta está tan cerca de su estrella que sus fuerzas de marea lo están distorsionando hasta darle forma de huevo y alejando su atmósfera a una velocidad de aproximadamente 10 −7 M J (aproximadamente 189 cuatrillones de toneladas) por año. [10] El llamado "calentamiento de marea" y la proximidad del planeta a su estrella se combinan para llevar la temperatura de la superficie a más de 2500 K (2200 °C).

El 20 de mayo de 2010, el telescopio espacial Hubble detectó que WASP-12b estaba siendo "consumido" por su estrella. Los científicos ya sabían que las estrellas podían consumir planetas; sin embargo, esta era la primera vez que se observaba un evento de este tipo con tanta claridad. La NASA ha estimado que al planeta le quedan 10 millones de años de vida. [11]

El telescopio espacial Hubble observó el planeta utilizando su Espectrógrafo de Orígenes Cósmicos (COS). Las observaciones confirmaron las predicciones publicadas en Nature en febrero de 2009 por Shu-lin Li, de la Universidad de Pekín. La atmósfera del planeta se ha inflado hasta alcanzar casi tres veces el radio de Júpiter, mientras que el planeta en sí tiene un 40% más de masa que Júpiter.

Órbita

Un estudio de 2012, que utilizó el efecto Rossiter-McLaughlin , determinó que la órbita de WASP-12b está fuertemente desalineada con el plano ecuatorial de su estrella en 59+15
−20°. [12]

Un estudio de 2019 encontró que el intervalo de tiempo entre dos tránsitos ha disminuido en 29 ± 2 ms / año desde el descubrimiento en 2008. El valor se actualizó en 2020 a 32,53 ± 1,62 ms / año, lo que le da a WASP-12b una vida útil estimada de 2,90 ± 0,14 millones de años. [13] El estudio llegó a la conclusión de que la órbita de WASP-12b se está desintegrando como resultado de las interacciones de marea entre el planeta y la estrella anfitriona WASP-12 . Debido a esta descomposición, el período orbital se acortará y el planeta se acercará a la estrella anfitriona, hasta que se convertirá en parte de la estrella. La descomposición es mucho más rápida que la descomposición de WASP-19b , que no muestra una descomposición con los datos actuales. [14] [15] En 2022, la tasa de desintegración se refinó aún más a 29,81 ± 0,94 ms/año, lo que corresponde a una vida útil estimada de3,16 ± 0,10  Ma . [16]

Contenido de carbono

La evidencia reportada en un estudio de 2010 indica que WASP-12b tiene una relación carbono - oxígeno mejorada , significativamente más alta que la del Sol, lo que indica que es un gigante gaseoso rico en carbono. La relación C/O compatible con las observaciones es de aproximadamente 1, mientras que el valor solar es de 0,54. Las relaciones C/O sugieren que los planetas ricos en carbono pueden haberse formado en el sistema estelar. [17] Uno de los investigadores detrás de ese estudio comentó que "con más carbono que oxígeno, se obtendrían rocas de carbono puro, como el diamante o el grafito ". [18]

El estudio publicado afirma: "Aunque no se han observado planetas gigantes ricos en carbono como WASP-12b, la teoría predice una miríada de composiciones para planetas sólidos dominados por carbono. Los planetas de carbono del tamaño de la Tierra , por ejemplo, podrían estar dominados por interiores de grafito o diamante, a diferencia de la composición de silicato de la Tierra". [17] Estas observaciones han llevado a los medios a retomar la historia, [19] algunos incluso llaman a WASP-12b un " planeta de diamante ". [20]

El contenido de carbono del planeta se encuentra en su atmósfera, en forma de monóxido de carbono y metano . El estudio aparece en la revista Nature . [21]

Satélite candidato

Los astrónomos rusos que estudian la curva de cambio de brillo del planeta observaron una variación regular de la luz que puede surgir del toro de plasma que rodea al menos una exoluna en órbita alrededor de WASP-12b. [22] Esto no se esperaba, ya que se espera que los planetas calientes tipo Júpiter pierdan lunas grandes en escalas de tiempo geológicamente cortas. [23] El satélite en cuestión podría ser, en cambio, un cuerpo troyano . [24]

Véase también

Referencias

  1. ^ ab Moskowitz, Clara (16 de octubre de 2008). "Los astrónomos encuentran el planeta más caliente jamás descubierto". NBC news. Archivado desde el original el 4 de abril de 2024. Consultado el 4 de abril de 2024 .
  2. ^ abcd Collins, Karen A; Kielkopf, John F; Stassun, Keivan G (2017). "Medidas de variación en el tiempo de tránsito de WASP-12b y Qatar-1b: no hay evidencia de planetas adicionales". The Astronomical Journal . 153 (2): 78. arXiv : 1512.00464 . Bibcode :2017AJ....153...78C. doi : 10.3847/1538-3881/153/2/78 . S2CID  55191644.
  3. ^ Owens, Niall; De Mooij, EJ W.; Watson, CA; Hooton, MJ (2021), "Curva de fase y análisis de variabilidad de WASP-12b usando fotometría TESS", Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters , 503 : L38–L46, arXiv : 2102.00052 , doi : 10.1093/mnrasl/slab014
  4. ^ Starr, Michelle (23 de abril de 2018). "Los astrónomos acaban de descubrir un 'Júpiter caliente' tan oscuro que absorbe casi el 99 % de la luz". ScienceAlert .
  5. ^ "Planetas WASP". SuperWASP . 5 de diciembre de 2013 . Consultado el 26 de enero de 2016 .
  6. ^ Staff (3 de diciembre de 2013). "Hubble rastrea señales sutiles de agua en mundos nebulosos". NASA . Consultado el 4 de diciembre de 2013 .
  7. ^ Mandell, Avi M.; Haynes, Korey; Sinukoff, Evan; Madhusudhan, Nikku; Burrows, Adam; Deming, Drake (3 de diciembre de 2013). "Exoplanet Transit Spectroscopy Using WFC3: WASP-12 b, WASP-17 b, and WASP-19 b". Astrophysical Journal . 779 (2): 128. arXiv : 1310.2949 . Código Bibliográfico :2013ApJ...779..128M. doi :10.1088/0004-637X/779/2/128. S2CID  52997396.
  8. ^ Harrington, JD; Villard, Ray (24 de julio de 2014). "RELEASE 14-197 - Hubble encuentra tres exoplanetas sorprendentemente secos". NASA . Consultado el 25 de julio de 2014 .
  9. ^ Wall, Mike (18 de septiembre de 2017). «El mundo infernal WASP-12b es más oscuro que el asfalto fresco en luz visible, pero brilla al rojo vivo en infrarrojo». Scientific American . Consultado el 19 de septiembre de 2017 .
  10. ^ Li, Shu-lin; Miller, N.; Lin, Douglas NC y Fortney, Jonathan J. (2010). "WASP-12b como un planeta alargado, inflado y disruptivo debido a la disipación de las mareas". Nature . 463 (7284): 1054–1056. arXiv : 1002.4608 . Bibcode :2010Natur.463.1054L. doi :10.1038/nature08715. PMID  20182506. S2CID  4414948.
  11. ^ El Hubble descubre una estrella que se come un planeta nasa.gov. 20 de mayo de 2010. Recuperado el 10 de diciembre de 2010.
  12. ^ Albrecht, Simon; Winn, Joshua N.; Johnson, John A.; Howard, Andrew W.; Marcy, Geoffrey W.; Butler, R. Paul; Arriagada, Pamela; Crane, Jeffrey D.; Shectman, Stephen A.; Thompson, Ian B.; Hirano, Teruyuki; Bakos, Gaspar; Hartman, Joel D. (2012), "Oblicuidades de las estrellas anfitrionas de Júpiter caliente: evidencia de interacciones de marea y desalineaciones primordiales", The Astrophysical Journal , 757 (1): 18, arXiv : 1206.6105 , Bibcode :2012ApJ...757...18A, doi :10.1088/0004-637X/757/1/18, S2CID  17174530
  13. ^ Turner, Jake D.; Ridden-Harper, Andrew; Jayawardhana, Ray (2021), "Órbita en decadencia del Júpiter caliente WASP-12b: confirmación con observaciones de TESS", The Astronomical Journal , 161 (2): 72, arXiv : 2012.02211 , Bibcode :2021AJ....161...72T, doi : 10.3847/1538-3881/abd178 , S2CID  227305717
  14. ^ waspplanets (26 de noviembre de 2019). «La órbita de WASP-12b está decayendo». WASP Planets . Consultado el 1 de enero de 2020 .
  15. ^ Yee, Samuel W.; Winn, Joshua N.; Knutson, Heather A.; Patra, Kishore C.; Vissapragada, Shreyas; Zhang, Michael M.; Holman, Matthew J.; Shporer, Avi; Wright, Jason T. (20 de noviembre de 2019). "La órbita de WASP-12b está decayendo". The Astrophysical Journal . 888 : L5. arXiv : 1911.09131 . doi : 10.3847/2041-8213/ab5c16 . S2CID  208202070.
  16. ^ Wong, Ian; Shporer, Avi; Vissapragada, Shreyas; Greklek-McKeon, Michael; Knutson, Heather A.; Winn, Joshua N.; Benneke, Björn (20 de enero de 2022). "TESS revisa WASP-12: tasa de decaimiento orbital actualizada y restricciones en la variabilidad atmosférica". The Astronomical Journal . 163 (4): 175. arXiv : 2201.08370 . Código Bibliográfico :2022AJ....163..175W. doi : 10.3847/1538-3881/ac5680 . S2CID  246063389.
  17. ^ ab Madhusudhan, N.; Harrington, J.; Stevenson, KB; Nymeyer, S.; Campo, CJ; Wheatley, PJ; Deming, D.; Blecic, J.; Hardy, RA; Lust, NB; Anderson, DR; Collier-Cameron, A.; Britt, CBT; Bowman, WC; Hebb, L.; Hellier, C.; Maxted, PFL; Pollacco, D.; West, RG (2010). "Una alta relación C/O y una débil inversión térmica en la atmósfera del exoplaneta WASP-12b". Nature . 469 (7328): 64–67. arXiv : 1012.1603 . Código Bibliográfico :2011Natur.469...64M. doi :10.1038/nature09602. Número de modelo : PMID  21150901  .
  18. ^ "Planeta rico en carbono: ¿el mejor amigo de una chica?". US News & World Report . 10 de diciembre de 2010.
  19. ^ Lorianna De Giorgio (10 de diciembre de 2010). "Un planeta rico en carbono podría albergar diamantes". Toronto Star .
  20. ^ "Astrónomos de la Universidad de Keele descubren un planeta diamante". BBC News Online . 9 de diciembre de 2010.
  21. ^ Intagliata, Christopher (9 de diciembre de 2010). "Exoplanet Strikes Carbon Pay Dirt" (Exoplaneta encuentra una mina de carbono). Scientific American .
  22. ^ Los astrónomos rusos han realizado importantes observaciones sobre la luz de las estrellas extrasolares (en ruso) - "El estudio de la curva de cambio de brillo de WASP-12b trajo a los astrónomos rusos un resultado inusual: se descubrieron manchas regulares.<...> Aunque las manchas en la superficie de la estrella también pueden causar cambios similares de brillo, las salpicaduras observadas son muy similares en duración, perfil y amplitud, lo que atestigua la ventaja de la existencia de exolunas".
  23. ^ Barnes, Jason W.; O'Brien, DP (2002). "Estabilidad de satélites alrededor de planetas extrasolares gigantes cercanos". The Astrophysical Journal . 575 (2): 1087–1093. arXiv : astro-ph/0205035 . Código Bibliográfico :2002ApJ...575.1087B. doi :10.1086/341477. S2CID  14508244.
  24. ^ Kislyakova, KG; Pilat-Lohinger, E.; Funk, B.; Lammer, H.; Fossati, L.; Eggl, S.; Schwarz, R.; Boudjada, MY; Erkaev, NV (2016), "Sobre las anomalías ultravioleta de los sistemas WASP-12 y HD 189733: satélites troyanos como fuente de plasma", Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , 461 (1): 988–999, arXiv : 1605.02507 , Bibcode :2016MNRAS.461..988K, doi : 10.1093/mnras/stw1110 , S2CID  119205132

Enlaces externos

Medios relacionados con WASP-12b en Wikimedia Commons