febrero 1, 2023

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Dos científicos que orbitan una estrella cercana podrían ser más de la mitad del agua: ScienceAlert

Parece que dos mundos orbitan una pequeña estrella a 218 años luz de distancia de un tipo diferente a todo lo que tenemos en nuestro sistema solar.

Los planetas exteriores se denominan Kepler-138c y Kepler-138d. Ambos tienen aproximadamente 1,5 veces el radio de la Tierra, y ambos parecen ser mundos húmedos formados por atmósferas espesas y vaporosas y océanos increíblemente profundos, todo envuelto alrededor de su interior rocoso y metálico.

“Antes pensábamos que los planetas que eran un poco más grandes que la Tierra eran grandes bolas de metal y roca, como versiones ampliadas de la Tierra, por eso los llamamos superplanetas”. dice el astrónomo Bjorn Beneke de la Universidad de Montreal.

Sin embargo, ahora hemos demostrado que estos dos planetas, Kepler-138c y d, son de naturaleza muy diferente: es probable que gran parte de su volumen total esté formado por agua. Es la primera vez que observamos planetas que pueden ser identificados con seguridad como mundos acuáticos, una especie de planetas que los astrónomos asumieron durante mucho tiempo.

Un análisis reciente de otro científico encontró que Podría ser un mundo de agua, pero se necesitarán observaciones de seguimiento para su confirmación. Según los investigadores, su trabajo se centra en Kepler 138 Dos planetas oceánicos son menos seguros.

La identificación de planetas fuera de nuestro sistema solar (o exoplanetas) suele requerir una gran cantidad de trabajo de investigación. Está tan lejos, tan tenue, en comparación con la luz de las estrellas que orbita; Las imágenes en vivo son muy difíciles de conseguir y, por lo tanto, muy raras, y no muestran muchos detalles.

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formación exoplaneta Por lo general, se deduce de su intensidad, que se calcula utilizando dos medidas: una tomada del eclipse (o tránsito) de la luz de la estrella por el planeta y la otra de la velocidad radial o “bamboleo” de la estrella.

La cantidad de luz estelar que bloquea el tránsito nos dice el tamaño de un exoplaneta, del cual obtenemos el radio. La velocidad radial es estimulada por la atracción gravitacional de un exoplaneta, y se ve como una expansión y contracción uniforme pero muy pequeña en la longitud de onda de la luz de la estrella a medida que se retira. La amplitud de este movimiento puede decirnos la masa de un exoplaneta.

Una vez que tienes el volumen y la masa de un objeto, puedes calcular su densidad.

Mundo invasivo, como Júpiter O incluso Neptuno, tendrá una densidad relativamente baja. Los mundos rocosos y ricos en minerales tendrían una mayor densidad. at 5,5 gramos por centímetro cúbico, La Tierra es el planeta más denso de nuestro sistema solar; Saturno es menos denso, con 0,69 gramos por centímetro cúbico.

Diagrama seccional que compara Kepler-138d con la Tierra. (Benoit Goujon, Universidad de Montreal)

Los datos de tránsito muestran que Kepler-138c y Kepler-138d tienen radios 1,51 veces mayores que los de la Tierra, y sus medidas de arrastre en Kepler-138 nos dan masas que son 2,3 y 2,1 veces mayores que las de la Tierra, respectivamente. Estas propiedades, a su vez, nos dan una densidad de alrededor de 3,6 gramos por centímetro cúbico para ambos mundos, en algún lugar entre la composición rocosa y gaseosa.

Esto está muy cerca de la luna helada joviana. Europa, que tiene una densidad de 3,0 gramos por centímetro cúbico. Sucede que está cubierto por un océano global líquido bajo una capa de hielo.

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“Imagínese versiones más grandes de Europa o Encelado, las lunas ricas en agua que orbitan alrededor de Júpiter y Saturno, pero se acercan mucho a su estrella”. dice la astrofísica Caroline Piolet de la Universidad de Montreal, quien dirigió la investigación. “En lugar de una superficie helada, Kepler-138c y d albergarán grandes envolturas de vapor de agua”.

Según el modelo del equipo, el agua constituirá más del 50 por ciento del volumen del exoplaneta, extendiéndose a una profundidad de unos 2.000 kilómetros (1.243 millas). Los océanos de la Tierra, por contexto, tienen una profundidad promedio 3,7 kilómetros (2.3 millas).

Pero Kepler-138c y Kepler-138d están mucho más cerca de su estrella que la Tierra. Aunque esta estrella es una enana roja pequeña y fría, tal proximidad haría que los dos planetas exteriores fueran mucho más calientes que el nuestro. Tienen periodos tropicales de 13 y 23 díasDirecto.

Esto significa, dicen los investigadores, que es poco probable que los océanos y las atmósferas de estos mundos se parezcan a los nuestros.

“Es probable que la temperatura en las atmósferas de Kepler-138c y Kepler-138d esté por encima del punto de ebullición del agua, y esperaríamos una atmósfera espesa y densa hecha de vapor en estos planetas”. Piawlet dice.

“Solo debajo de esta atmósfera vaporosa puede haber agua líquida a alta presión, o incluso agua en otra fase que ocurre a altas presiones, llamada fluido supercrítico”.

Realmente alienígena.

Investigación publicada en astronomía natural.