Los investigadores informan sobre la atmósfera del caliente Júpiter HD 189733b

Los científicos del Instituto de Física Láser de la Sección Siberiana de la Fundación Rusa para la Investigación Fundamental modelaron la atmósfera del famoso planeta «Júpiter caliente» HD 189733b y descubrieron qué impedía el hallazgo estable de hidrógeno en la atmósfera del planeta. También determinaron las propiedades físicas y químicas de este sistema planetario. Presentaron este tema en el Simposio de la Sociedad Geofísica de Asia y el Pacífico en agosto de 2023 y el trabajo se publicó en Diario astrofísico.

Los exoplanetas son planetas fuera del sistema solar. Los más estudiados pertenecen a la familia de las llamadas compras calientes. Se puede comparar con los planetas exteriores de Júpiter en términos de tamaño y peso, pero orbita sus estrellas diez veces más cerca de lo que Mercurio orbita alrededor del sol.

Esta corta distancia y las altas temperaturas hacen que la atmósfera se escape de los planetas a una velocidad supersónica, y el movimiento de la atmósfera, así como su contenido, se pueden estudiar con la ayuda del método de espectroscopia transitoria. Este método consiste en registrar la absorción de radiación estelar por la atmósfera del planeta, y permite identificar los elementos presentes en la atmósfera, permitiendo a los investigadores sacar conclusiones sobre la velocidad y densidad de los diferentes elementos.

HD 189733b lleva menos de una década atrayendo a investigadores y telescopios de observación. El planeta se hizo famoso por su color azul causado por la lluvia de vidrio (silicatos), partículas de silicato que se elevan a la atmósfera. Uno de los misterios más interesantes de este planeta ha sido la «desaparición» del tránsito en la línea de hidrógeno Lyα, ya que se ha demostrado que las mediciones de absorción en esta longitud de onda son algo inconsistentes.

Aún más sorprendente es la situación con la línea casi estable de helio IK de 1083 nm, donde se observó dos veces su cruce, pero con diferente amplitud. Dichos cambios indican regímenes de flujo de materia planetaria completamente diferentes para HD 189733b, y el modelado por computadora es el método más disponible para investigar las posibles causas de los cambios.

Una de las herramientas más avanzadas del mundo para modelar características complejas en atmósferas exoplanetarias e interpretar las absorciones de tránsito ha sido creada y desarrollada por científicos del Instituto de Física Láser de la Rama Siberiana de la Fundación Rusa para la Investigación Fundamental.

Después de aplicar esto a HD 189733b, los científicos descubrieron que la causa más probable de las absorciones inestables en la línea de hidrógeno Lyα es la alta actividad de la estrella anfitriona, que se manifiesta en un mayor flujo de radiación en la región ultravioleta (FXUV, erg∙ cm-2с) -1Å-1 de 1 АE) y la velocidad de pérdida de masa de la materia estelar. Se descubrió que los cambios en estos factores pueden causar no sólo detecciones variables de la absorción de tránsito en la línea de hidrógeno debido a la formación de átomos energéticamente neutros en fuertes vientos estelares, sino también diferentes absorciones en la línea cuasi estable de helio.