Un equipo científico internacional, en el que participa personal investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), ha descubierto el elemento más pesado jamás encontrado en la atmósfera de un exoplaneta: el bario. Se ha encontrado en las capas más altas de las atmósferas de los exoplanetas WASP-76 b y WASP-121 b, dos gigantes gaseosos ultracalientes. El inesperado hallazgo, que ha sido posible gracias al instrumento ESPRESSO del Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO), plantea preguntas sobre cómo pueden ser estas atmósferas exóticas.
WASP-76 b y WASP-121 b no son exoplanetas ordinarios. Ambos son conocidos como Júpiter ultracalientes, ya que son comparables en tamaño a Júpiter y tienen temperaturas superficiales extremadamente altas que se elevan por encima de los 1.000 °C. Esto se debe a la proximidad a sus estrellas anfitrionas, lo que también significa que una órbita se completa en tan solo uno o dos días. Este conjunto de circunstancias otorga a estos planetas características bastante exóticas, tales como la posibilidad de que llueva hierro en WASP-76 b.
En esta ocasión, el equipo científico se ha sorprendido al encontrar bario, que es 2,5 veces más pesado que el hierro, en la atmósfera superior tanto de WASP-76 b como de WASP-121 b. "Este fue, en cierto modo, un descubrimiento accidental", explica Tomás Azevedo Silva, estudiante de doctorado en la Universidad de Oporto y el Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) de Portugal, quien ha dirigido el estudio. "No esperábamos ni buscábamos el bario en particular y tuvimos que comprobar que realmente procedía del planeta, ya que nunca antes se había visto en ningún exoplaneta”, señala.
El hecho de que se haya detectado bario en la atmósfera de estos dos Júpiter ultracalientes sugiere que esta categoría de planetas podría ser aún más extraña de lo que se pensaba. Aunque en ocasiones se detecta bario en nuestros propios cielos, como es el caso del color verde brillante de los fuegos artificiales, la pregunta para la comunidad científica es qué proceso natural podría causar que este elemento pesado se encuentre a altitudes tan altas en las atmósferas de estos exoplanetas.
Extraños mundos aún por conocer
En el estudio de las atmósferas de los exoplanetas, los Júpiter ultracalientes son de gran utilidad. Así lo explica Alejandro Suárez Mascareño, investigador del IAC y coautor de este estudio: "Al ser gaseosos y calientes, sus atmósferas son muy extensas y, por tanto, son más fáciles de observar y estudiar que las de planetas más pequeños o fríos".
Determinar la composición de la fina capa de gas que rodea a un exoplaneta requiere de instrumentación muy especializada. El equipo utilizó el espectrógrafo ESPRESSO, instalado en el VLT de ESO, en Chile, para analizar la luz de las estrellas que se filtra a través de las atmósferas de los dos exoplanetas. "Gracias a la alta precisión de ESPRESSO ha sido posible detectar claramente varios elementos en la atmósfera de WASP-76 b y WASP-121 b, entre ellos, el bario", añade Suárez Mascareño.
Los nuevos resultados no hacen sino arañar ligeramente la superficie del misterio que aún rodea a los exoplanetas. Jonay González Hernández, investigador del IAC y coautor de este estudio, concluye: "Con futuros instrumentos de alta resolución como ANDES, que operará en el próximo Extremely Large Telescope (ELT) de ESO, la comunidad astronómica podrá estudiar las atmósferas de exoplanetas grandes y pequeños, incluyendo las de los planetas rocosos similares a la Tierra, con mucha más profundidad y reunir más pistas sobre estos extraños mundos".
Desde el IAC, también han participado en el estudio Emma Esparza Borges, Enric Pallé y Rafael Rebolo.
Artículo: T. Azevedo Silva et al: "Detection of Barium in the atmospheres of ultra-hot gas giants WASP-76b & WASP-121b", Astronomy & Astrophysics. DOI:
Contactos en el IAC:
Jonay I. González Hernández, jonay.gonzalez [at] iac.es (jonay[dot]gonzalez[at]iac[dot]es)
Alejandro Suárez Mascareño, alejandro.suarez.mascareno [at] iac.es (alejandro[dot]suarez[dot]mascareno[at]iac[dot]es)
