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HD 149026 b

HD 149026 b , formalmente llamado Smertrios / ˈ s m ɜːr t r i ɒ s / , es un planeta extrasolar y Júpiter caliente a aproximadamente 250 años luz del Sol en la constelación de Hércules .

El planeta con un período de 2,8766 días orbita la estrella subgigante amarilla HD 149026 a una distancia de 0,042  AU (3,9 millones  de millas ; 6,3 millones  de km ) y se destaca en primer lugar como un planeta en tránsito, y en segundo lugar por un pequeño radio medido (en relación con la masa y la masa entrante). calor) que sugiere un núcleo planetario excepcionalmente grande .

Nombre

Tras su descubrimiento en 2005, el planeta fue designado HD 149026 b. En julio de 2014, la Unión Astronómica Internacional lanzó NameExoWorlds , un proceso para dar nombres propios a ciertos exoplanetas y sus estrellas anfitrionas. [3] El proceso implicó la nominación pública y la votación de los nuevos nombres. [4] En diciembre de 2015, la IAU anunció que el nombre ganador era Smertrios para este planeta. [5] El nombre ganador fue presentado por el Club d'Astronomie de Toussaint de Francia . Smertrios era una deidad gala de la guerra. [6]

Descubrimiento

El planeta fue descubierto en 2005 por el consorcio N2K , que busca estrellas en órbita cercana, planetas gigantes similares a 51 Pegasi b utilizando el exitoso método de velocidad radial . El espectro de la estrella fue estudiado desde los telescopios Keck y Subaru . Después de que el planeta fuera detectado por primera vez por el efecto Doppler que provocaba en la luz de la estrella anfitriona, se estudiaron sus tránsitos en el Observatorio Fairborn . Se detectó una pequeña disminución de luz (0,003 magnitudes) cada vez que el planeta transitaba por la estrella, confirmando así su existencia. [1]

Aunque el cambio de brillo causado por el planeta en tránsito es pequeño, es detectable por astrónomos aficionados , lo que brinda a los aficionados la oportunidad de realizar importantes contribuciones astronómicas. De hecho, un astrónomo aficionado, Ron Bissinger, detectó un tránsito parcial un día antes de que se publicara el descubrimiento. [7]

Orbita

La órbita del planeta es probablemente circular (dentro de una desviación estándar de error). [8]

Cuidadosas mediciones de la velocidad radial han permitido detectar el efecto Rossiter-McLaughlin , el desplazamiento de las líneas espectrales fotosféricas causado por el planeta que oculta una parte de la superficie estelar en rotación. Este efecto permite medir el ángulo entre el plano orbital del planeta y el plano ecuatorial de la estrella. En el caso de HD 149026 b, se midió que la alineación era +11 ± 14°. Esto a su vez sugiere que la formación del planeta fue pacífica y probablemente implicó interacciones con el disco protoplanetario . Un ángulo mucho mayor habría sugerido una interacción violenta con otros protoplanetas. [9] [10] Un estudio realizado en 2012 refinó el ángulo de la órbita de giro a 12 ± 7°. [11]

Características físicas

El planeta orbita la estrella en la llamada "órbita de la antorcha" [ se necesita aclaración ] . Una revolución alrededor de la estrella se completa en poco menos de tres días terrestres. El planeta es menos masivo que Júpiter (0,36 veces la masa de Júpiter, o 114 veces la masa de la Tierra) pero más masivo que Saturno . La temperatura del planeta se estimó inicialmente sobre la base del albedo de 0,3 Bond en aproximadamente 1.540  K (2.310  °F ; 1.270  °C ) [1] por encima de la temperatura prevista de HD 209458 b (1.400 K (2.100 °F; 1.100 ° C)), que había inaugurado la categoría de "planeta infernal" chthoniano . [12] Posteriormente, su temperatura de brillo del lado diurno se midió directamente en 2300 ± 200 K comparando las emisiones combinadas de la estrella y el planeta en una longitud de onda de 8 μm antes y durante un evento de tránsito. Esto está muy por encima del punto de fusión del hierro.

El albedo geométrico de este planeta no se ha medido directamente, mientras que su albedo de Bond se midió en 0,53 en 2017. [2] La estimación inicial de 0,3 provino del promedio de las clases teóricas IV y V de Sudarsky. La temperatura extremadamente alta del planeta ha obligado a los astrónomos a abandonar esa estimación; En 2007, predijeron que el planeta debe absorber la mayor parte de la luz estelar que incide sobre él, es decir, un albedo cercano a cero como HD 209458 b . [13] [ se necesita una mejor fuente ] Gran parte de la absorción tiene lugar en la parte superior de su atmósfera.

Entre eso y el gas caliente a alta presión que rodea el núcleo, alguna vez se predijo una estratosfera de gas más frío [14], pero no se ha observado. Es probable que la atmósfera tenga un alto contenido de monóxido y dióxido de carbono. [8]

Generalmente se piensa que la capa exterior de nubes oscuras, opacas y calientes son óxidos de vanadio y titanio ("planetas pM"), pero la medición espectral en 2021 ha revelado titanio y hierro neutros, lo que implica que el planeta puede ser pobre en oxígeno y carbono. -rico. [15]

La relación del radio planeta-estrella es 0,05158 +/- 0,00077. [16] Actualmente lo que limita una mayor precisión sobre el radio de HD 149026 b "es la incertidumbre en el radio estelar", [17] y la medición del radio estelar está distorsionada por la contaminación en la superficie de la estrella. [18]

Incluso teniendo en cuenta la incertidumbre, el radio de HD 149026 b es sólo unas tres cuartas partes del de Júpiter (o el 83% del de Saturno). HD 149026 b fue el primero de su tipo: [19] El bajo volumen de HD 149026 b significa que el planeta es demasiado denso para un gigante gaseoso similar a Saturno de su masa y temperatura.

Puede tener un núcleo excepcionalmente grande compuesto por elementos más pesados ​​que el hidrógeno y el helio: [1] los modelos teóricos iniciales dieron al núcleo una masa de 70 veces la masa de la Tierra; mayores refinamientos sugieren entre 80 y 110 masas terrestres. [20] Como resultado, el planeta ha sido descrito como un "superNeptuno " , en analogía con los gigantes de hielo exteriores del Sistema Solar dominados por el núcleo , aunque no se sabe si el núcleo de HD 149026 b es principalmente helado o rocoso. actualmente conocido. [17] Robert Naeye en Sky & Telescope afirmó que "contiene tantos o más elementos pesados ​​(elementos más pesados ​​que el hidrógeno y el helio) que todos los planetas y asteroides de nuestro sistema solar combinados". [21] Además de las incertidumbres del radio, es necesario tener en cuenta el calentamiento de las mareas a lo largo de su historia; si su órbita actual es circular y si hubiera evolucionado a partir de una más excéntrica, el calor adicional aumenta su radio esperado según su modelo y, por lo tanto, su radio central. [22]

Naeye especuló además que la gravedad podría llegar a diez g (diez veces la gravedad en la superficie de la Tierra) en la superficie del núcleo. [21]

Consecuencias teóricas

El descubrimiento fue defendido como una prueba del popular modelo de acreción de nebulosas solares , donde los planetas se forman a partir de la acreción de objetos más pequeños. En este modelo, los embriones de planetas gigantes crecen lo suficiente como para adquirir grandes envolturas de hidrógeno y helio . Sin embargo, los oponentes a este modelo enfatizan que un solo ejemplo de un planeta tan denso no es una prueba. De hecho, un núcleo tan enorme es difícil de explicar incluso mediante el modelo de acreción del núcleo. [1]

Una posibilidad es que debido a que el planeta orbita tan cerca de su estrella, sea, a diferencia de Júpiter, ineficaz para limpiar el sistema planetario de cuerpos rocosos. En cambio, una fuerte lluvia de elementos más pesados ​​en el planeta puede haber ayudado a crear el gran núcleo. [1]

Ver también

Referencias

  1. ^ abcdef Sato, Bun'ei; et al. (2005). "El Consorcio N2K. II. Un Saturno caliente en tránsito alrededor de HD 149026 con un núcleo denso grande". La revista astrofísica . 633 (1): 465–473. arXiv : astro-ph/0507009 . Código Bib : 2005ApJ...633..465S. doi :10.1086/449306. S2CID  629648.
  2. ^ ab Zhang, Michael; et al. (2018). "Curvas de fase de WASP-33b y HD 149026b y una nueva correlación entre el desplazamiento de la curva de fase y la temperatura de irradiación". La Revista Astronómica . 155 (2). 83. arXiv : 1710.07642 . Código Bib : 2018AJ....155...83Z. doi : 10.3847/1538-3881/aaa458 . S2CID  54755276.
  3. ^ NameExoWorlds: un concurso mundial de la IAU para nombrar exoplanetas y sus estrellas anfitrionas. IAU.org. 9 de julio de 2014
  4. ^ "NameExoWorlds El proceso". Archivado desde el original el 15 de agosto de 2015 . Consultado el 5 de septiembre de 2015 .
  5. ^ Publicados los resultados finales de la votación pública de NameExoWorlds, Unión Astronómica Internacional, 15 de diciembre de 2015.
  6. ^ "NameExoWorlds Los nombres aprobados". Archivado desde el original el 1 de febrero de 2018 . Consultado el 1 de enero de 2016 .
  7. ^ Naeye, Robert (7 de julio de 2005). "Aficionado detecta un nuevo exoplaneta en tránsito". Cielo y telescopio.
  8. ^ ab Kevin B. Stevenson; et al. (2012). "Análisis de tránsito y eclipse del exoplaneta HD 149026b mediante mapeo BLISS". La revista astrofísica . 754 (2): 136. arXiv : 1108.2057 . Código bibliográfico : 2012ApJ...754..136S. doi :10.1088/0004-637X/754/2/136. S2CID  119113883.
  9. ^ Lobo; Laughlin, Gregorio; Henry, Gregorio W.; Fischer, Debra A.; Marcy, Geoff; Mayordomo, Pablo; Vogt, Steve (2007). "Una determinación de la alineación de la órbita de giro del planeta anormalmente denso que orbita HD 149026". La revista astrofísica . 667 (1): 549–556. Código Bib : 2007ApJ...667..549W. CiteSeerX 10.1.1.66.352 . doi :10.1086/503354. S2CID  1641484. 
  10. ^ Josué N. Winn (2008). "Medición de parámetros de tránsito precisos". Actas de la Unión Astronómica Internacional . 4 : 99–109. arXiv : 0807.4929 . Código Bib : 2009IAUS..253...99W. doi :10.1017/S174392130802629X. S2CID  34144676.
  11. ^ Alberto, Simón; Winn, Josué N.; Johnson, Juan A.; Howard, Andrew W.; Marcy, Geoffrey W.; Mayordomo, R. Paul; Arriagada, Pamela; Grúa, Jeffrey D.; Shectman, Stephen A.; Thompson, Ian B.; Hirano, Teruyuki; Bakós, Gaspar; Hartman, Joel D. (2012), "Oblicuidades de las estrellas anfitrionas calientes de Júpiter: evidencia de interacciones de mareas 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
  12. ^ El planeta infierno recibe un martilleo solar
  13. ^ Vuelos espaciales ahora | Noticias de última hora | El exótico planeta extrasolar es el más caliente descubierto hasta ahora
  14. ^ Iván Hubeny; Adam madrigueras (2008). "Modelos de espectro y atmósfera de planetas gigantes extrasolares en tránsito irradiados". Actas de la Unión Astronómica Internacional . 4 : 239–245. arXiv : 0807.3588 . Código Bib : 2009IAUS..253..239H. doi :10.1017/S1743921308026458. S2CID  13978248.
  15. ^ Ishizuka, Masato; Kawahara, Hajime; Nugroho, Stevanus K.; Kawashima, Yui; Hirano, Teruyuki; Tamura, Motohide (2021), "Metales neutros en la atmósfera de HD 149026b", The Astronomical Journal , 161 (4): 153, arXiv : 2102.00211 , Bibcode : 2021AJ....161..153I, doi : 10.3847/1538 -3881/abdb25 , S2CID  231740547
  16. ^ Nutzman, Felipe; et al. (2008). "Una estimación precisa del radio de HD 149026b". Actas de la Unión Astronómica Internacional . 4 : 466–469. arXiv : 0807.1318 . Código Bib : 2009IAUS..253..466N. doi :10.1017/S1743921308026951. S2CID  15321362.
  17. ^ ab Joshua N. Winn; et al. (Marzo de 2008). "Cinco nuevos tránsitos del SuperNeptuno HD 149026b" (PDF) . La revista astrofísica . 675 (2): 1531-1537. arXiv : 0711.1888 . Código Bib : 2008ApJ...675.1531W. doi :10.1086/527032. S2CID  380545.
  18. ^ SL. Li; Comité Nacional Demócrata Lin; X.-W. Liu (2008). "Alcance de la contaminación en las estrellas con planetas". La revista astrofísica . 685 (2): 1210-1219. arXiv : 0802.2359 . Código Bib : 2008ApJ...685.1210L. doi :10.1086/591122. S2CID  14108418.
  19. ^ Desde entonces, ahora existe KOI-196 b , un "Júpiter caliente no inflado" un poco más grande.
  20. ^ Madrigueras; Laughlin, Gregorio; Henry, Gregorio W.; Fischer, Debra A.; Marcy, Geoff; Mayordomo, Pablo; Vogt, Steve (2007). "Posibles soluciones a las anomalías del radio de los planetas gigantes en tránsito". La revista astrofísica . 667 (1): 549–556. Código Bib : 2007ApJ...667..549W. doi : 10.1086/503354 .
  21. ^ ab One Big Ball of Rock Archivado el 4 de septiembre de 2008 en Wayback Machine Robert Naeye, Sky & Telescope , consultado por última vez el 13 de octubre de 2007.
  22. ^ Brian Jackson; Richard Greenberg; Rory Barnes (2008). "Calentamiento por mareas de planetas extrasolares". La revista astrofísica . 681 (2): 1631-1638. arXiv : 0803.0026 . Código bibliográfico : 2008ApJ...681.1631J. doi :10.1086/587641. S2CID  42315630.

enlaces externos

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