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Avispa-33b

WASP-33b es un planeta extrasolar que orbita alrededor de la estrella HD 15082. Fue el primer planeta descubierto en órbita alrededor de una estrella variable Delta Scuti . Con un semieje mayor de 0,026  UA (3,9 millones  de km ; 2,4 millones  de mi ) y una masa probablemente mayor que la de Júpiter , [1] pertenece a la clase de planetas de los Júpiter calientes .

Descubrimiento

En 2010, el proyecto SuperWASP anunció el descubrimiento de un planeta extrasolar orbitando la estrella HD 15082. El descubrimiento se realizó al detectar el tránsito del planeta al pasar frente a su estrella, un evento que ocurre cada 1,22 días.

Órbita

Un estudio de 2012, que utilizó el efecto Rossiter-McLaughlin , determinó que la órbita planetaria está fuertemente desalineada con el plano ecuatorial de la estrella, desalineación igual a −107,7 ± 1,6°, lo que hace que la órbita de WASP-33b sea retrógrada . [4] El nodo del periastrón está precesando con un período de 709+33
−34
años. [5]

Características físicas

Los límites de las mediciones de velocidad radial implican que tiene menos de 4,1 veces la masa de Júpiter. [1] El exoplaneta orbita tan cerca de su estrella que su temperatura superficial es de aproximadamente 3200 °C (5790 °F). [6] El tránsito se recuperó más tarde en los datos de Hipparcos . [7]

Atmósfera

En junio de 2015, la NASA informó que el exoplaneta tiene una estratosfera y que la atmósfera contiene monóxido de titanio , que crea la estratosfera. El óxido de titanio es uno de los pocos compuestos que absorben fuertemente la radiación visible y ultravioleta , que calienta la atmósfera, y puede existir en estado gaseoso en una atmósfera caliente. [8] [9] Esto se confirmó más tarde utilizando la técnica de espectroscopia de alta resolución con los datos tomados por el espectrógrafo de alta dispersión montado en el telescopio Subaru de 8,2 m. [10] La detección de óxido de titanio no pudo reproducirse con los datos de mayor calidad obtenidos en 2020, aunque con diferentes configuraciones de observaciones. Solo se puede obtener el límite superior de la tasa de mezcla de volumen de óxido de titanio igual a 1 ppb . [11] Investigaciones posteriores reconfirmaron la existencia de óxido de titanio en la atmósfera de WASP-33b, aunque en concentraciones no detectables por HARPS-N .

También se detectaron hierro neutro [12] [13] y silicio [14] .

La atmósfera de WASP-33b se detectó al monitorear la luz mientras el planeta pasaba detrás de su estrella (arriba); las temperaturas más altas dan como resultado una estratosfera baja debido a que las moléculas absorben la radiación de la estrella (derecha); las temperaturas más bajas a altitudes más altas resultarían si no hubiera estratosfera (izquierda) [8]

En 2020, con la detección de eclipses secundarios (cuando el planeta está bloqueado por su estrella), se midió la masa del planeta junto con el perfil de temperatura en su superficie. WASP-33b tiene fuertes vientos en su atmósfera, similares a Venus, que desplazan el punto más caliente 28,7 ± 7,1 grados hacia el oeste. La velocidad media del viento es de 8,5+2,1
-1,9
km/s en la termosfera. [15] La temperatura de brillo del lado iluminado es de 3014 ± 60 K (2740,8 ± 60,0 °C; 4965,5 ± 108,0 °F), mientras que la temperatura de brillo del lado nocturno es de 1605 ± 45 K (1331,8 ± 45,0 °C; 2429,3 ± 81,0 °F). [3]

El escape atmosférico impulsado por la absorción de la línea de Balmer del hidrógeno es relativamente modesto, totalizando alrededor de una a diez masas terrestres por mil millones de años. [16]

El agua en la atmósfera del lado diurno de WASP-33b está mayoritariamente disociada en radicales hidroxilo debido a la alta temperatura, como lo indicaron los espectros de emisión planetaria, que fueron los primeros radicales hidroxilo detectados en un planeta fuera del sistema solar. [17] [18]

Características no keplerianas del movimiento de WASP-33b

En vista de la alta velocidad de rotación de su estrella madre, el movimiento orbital de WASP-33b puede verse afectado de manera medible por la enorme achatación de la estrella y los efectos de la relatividad general.

En primer lugar, la forma distorsionada de la estrella hace que su campo gravitatorio se desvíe de la ley del cuadrado inverso de Newton . Lo mismo sucede con el Sol , y parte de la precesión de la órbita de Mercurio se debe a este efecto. Sin embargo, se estima que es mayor en el caso de WASP-33b. [19]

Otros efectos también serán mayores para WASP-33b. En particular, la precesión debida al arrastre de marco de la relatividad general debería ser mayor para WASP-33b que para Mercurio , donde hasta ahora es demasiado pequeña para haber sido observada. Se ha argumentado que la oblatización de HD 15082 podría medirse con un porcentaje de precisión a partir de un análisis de 10 años de las variaciones temporales de los tránsitos del planeta. [19] Los efectos debidos a la oblatización del planeta son menores en al menos un orden de magnitud, y dependen del ángulo desconocido entre el ecuador del planeta y el plano orbital, lo que quizás los hace indetectables. Los efectos del arrastre de marco son ligeramente demasiado pequeños para ser medidos por un experimento de este tipo.

La precesión nodal de WASP-33b, causada por la achatación de la estrella madre, fue medida en 2021. Se encontró que el momento cuadrupolar gravitacional de HD 15082 era igual a 6,73 ± 0,22×10 −5 . Se espera que la precesión no kepleriana sea 500 veces menor, pero aún no se ha detectado. [20]

Véase también

Referencias

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  2. ^ Zhang, Michael; et al. (2017). "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". The Astronomical Journal . 155 (2): 83. arXiv : 1710.07642 . Bibcode :2018AJ....155...83Z. doi : 10.3847/1538-3881/aaa458 . S2CID  54755276.
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  4. ^ Albrecht, Simon; Winn, Joshua N.; et al. (30 de agosto de 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 . Consultado el 28 de marzo de 2022 .
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