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Descubren vapor de elementos de tierras raras en la atmósfera de un exoplaneta.

Conocemos más de 3000 planetas fuera del Sistema Solar. La gran variedad de estos exoplanetas que se han descubierto ha hecho tambalear los modelos de formación planetaria que teníamos.

Entre otras cosas hemos descubierto que hay supertierras o planetas gaseosos gigantes cerca de su estrella, algo que ni se sospechaba. Desde hace ya unos años los astrofísicos se estrujan la cabeza tratando de explicar cómo se forman estos planetas, de qué están hechos o qué climatología pueden tener.

Dejando de lado el asunto de la habitabilidad de estos mundos, puede ser también interesante estudiar algunos de estos mundos extremos, como los planetas calientes que orbitan muy cerca de su estrella.

La ventaja de una configuración así es que es posible detectar una señal espectroscópica de sus atmósferas con la actual tecnología. Ya se ha detectado signos de agua y recientemente de metano en alguno de estos mundos.

Pero estos mundos pueden ser tan extremos que nuestro Venus o nuestro Mercurio parezcan fríos en comparación. El más caliente hasta ahora de los exoplanetas conocidos es KELT-9 b, un júpiter caliente situado a 650 años luz de nosotros.

En el verano pasado un grupo de astrofísicos puedo registra líneas espectrales correspondientes a hierro y titanio gaseosos. Ahora estos mismos investigadores afirman haber encontrado pruebas de que en la atmósfera de esta planeta también hay vapor de cromo, magnesio y sodio. Y, lo que es más curioso, vapor de elementos de tierras raras como escandio o itrio.

KELT-9 b tiene una atmósfera a unos 4000 grados centígrados, tanto por orbitar cerca de su estrella, como por ser esta estrella el doble de caliente que el Sol.

A esa temperatura, las moléculas se rompen y sólo quedan sus elementos constituyentes en su forma atómica. Al final ese tipo de atmósfera planetaria se parece mucho a la capa externa de una estrella. No hay nubes, ni aerosoles y, por tanto, la atmósfera es clara y transparente a la luz de la estrella

Los átomos atmosféricos absorben la luz de la estrella a frecuencias específicas lo que permite detectarlos en los espectros que se toman con los espectrógrafos instalados en los telescopios. Así que es posible saber su composición química.

Este equipo de investigadores de las universidades de Berna y Ginebra usaron el espectrógrafo HARPS-North instalado en el telescopio italiano del observatorio del Roque de los Muchachos (isla de La Palma, España) para tomar espectro de KELT-9 b y descubrieron hierro y cromo en su atmósfera. Una segunda toma de datos ha facilitado no sólo la confirmación de la presencia de esos metales, sino que, además, ha permitido descubrir de forma segura más elementos, incluyendo elementos pertenecientes a las tierras raras.

La lista incluye, en forma de vapor, a los elementos magnesio, sodio, cromo, escandio y itrio. Algunos de estos elementos nunca habían sido descubiertos antes en una atmósfera planetaria.

Además, gracias a la intensidad de la señal, han podido deducir a qué latitud planetaria se producen estas líneas de absorción.

También han encontrado pruebas de que el planeta posee un patrón de vientos fuertes que circula por la atmósfera y que empuja material de un hemisferio a otro.

Esperan que en el futuro se puedan encontrar más elementos usando la misma técnica sobre otros planetas.

Finalmente, esto constituye un primer paso para ensayar la metodología que permita encontrar biomarcadores en planetas en la zona de habitabilidad.

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Fuentes y referencias:
Artículo original.
Ilustración: MPIA.