WASP-189 b: El planeta más caliente que conocemos
Los científicos descubren detalles sobre los vientos extremos y la atmósfera de WASP-189 b.
F. Lesjak, L. Nortmann, D. Cont, F. Yan, A. Reiners, N. Piskunov, A. Hatzes, L. Boldt-Christmas, S. Czesla, A. Lavail, E. Nagel, A. D. Rains, M. Rengel, U. Seemann, D. Shulyak
― 6 minilectura
Tabla de contenidos
- ¿Qué tiene de especial WASP-189 b?
- La misión para estudiar la atmósfera del planeta
- La importancia de la velocidad
- Vientos de alta velocidad: ¿Qué significa?
- Revelando los secretos del planeta
- La Química de WASP-189 b
- Sacando conclusiones sobre los vientos
- ¿Qué sigue para WASP-189 b?
- Resumen de hallazgos
- Fuente original
- Enlaces de referencia
WASP-189 b es un lugar fascinante. ¡Imagina un gigante gaseoso tan caliente que podría competir con un horno de pizza! Este planeta orbita muy cerca de su estrella, convirtiéndolo en un ejemplo perfecto de lo que los científicos llaman un Júpiter ultra-caliente.
¿Qué tiene de especial WASP-189 b?
Primero lo primero, ¿qué hace que este planeta destaque? ¡Alcanza Temperaturas por encima de 2000 K! Para que te hagas una idea, eso es más caliente que muchas estrellas. Debido a su calor extremo, se piensa que la Atmósfera está prácticamente libre de nubes, permitiendo a los científicos estudiar sus características en detalle.
Los típicos Júpiter calientes como WASP-189 b tienen diferencias de temperatura entre el día y la noche muy fuertes. Esto crea Vientos súper rápidos en la atmósfera. Imagina los vientos que sentimos en la Tierra durante una tormenta, pero mucho más fuertes y en forma de chorros o flujos empujando materiales de un lado del planeta al otro.
La misión para estudiar la atmósfera del planeta
En un esfuerzo por entender mejor estos vientos, los científicos usaron un telescopio especial llamado CRIRES, que está diseñado para observar el universo en luz infrarroja. Se concentraron en el lado diurno de WASP-189 b para ver qué podían encontrar.
Después de limpiar los datos eliminando Señales no deseadas de las estrellas, los científicos buscaron signos de diferentes moléculas como monóxido de carbono (CO) y hierro (Fe) en la atmósfera del planeta. Encontraron señales fuertes de estas moléculas e incluso lograron calcular cómo se comportaban estos gases bajo las condiciones extremas del planeta.
La importancia de la velocidad
Uno de los hallazgos interesantes de este estudio fue la velocidad de los vientos. Detectaron un cambio notable en la velocidad de las señales trazadas de CO y Fe, sugiriendo que los vientos estaban cruzando la superficie del planeta a unos 6 km/s. Esto sugiere vientos rápidos de día a noche, que transportan materiales del lado luminoso y soleado al lado oscuro y más fresco del planeta.
Vientos de alta velocidad: ¿Qué significa?
Los datos sugirieron un viento fuerte de día a noche con una velocidad que podría ser impresionante, pero no había suficiente evidencia de un chorro ecuatorial poderoso. Es como encontrar un coche realmente rápido pero no tener suficientes datos para afirmar que hay una pista de carreras involucrada. Los vientos parecían ser responsables de los corrimientos al rojo que se notaron en los datos, que es cuando la luz se estira a longitudes de onda más largas.
Revelando los secretos del planeta
Analizando los patrones de temperatura y presión en la atmósfera, los científicos pudieron establecer un modelo de cómo se comporta la atmósfera. Notaron un perfil de temperatura-presión inverso, lo que significa que las temperaturas aumentan a mayores altitudes en lugar de disminuir como lo vemos en la Tierra.
En términos más simples, ¡cuanto más alto subes en la atmósfera de WASP-189 b, más caliente se pone! Eso puede sonar un poco raro, pero es el resultado del intenso calor y la radiación de la estrella cercana.
Química de WASP-189 b
LaLo siguiente en la agenda fue la química. Basándose en lo que observaron, parece probable que el planeta tenga una relación carbono-oxígeno (C/O) similar a la que se encuentra en la Tierra. Descubrieron que la abundancia de elementos pesados era mayor que en la estrella que orbita. Esto podría significar que el planeta se formó acumulando material helado de más lejos en el sistema solar.
En la búsqueda por descubrir la composición completa de la atmósfera, los científicos buscaron otros elementos que pudieran contarles más sobre el planeta. Sin embargo, la detección de otras moléculas como el agua fue esquiva. Esto podría significar que ya no están allí o simplemente que las condiciones las hacen difíciles de encontrar.
Sacando conclusiones sobre los vientos
A medida que avanzaba el estudio, quedó claro que los vientos desempeñaban un papel crítico en la configuración de las señales observadas. Los investigadores abordaron esto desarrollando un modelo que incluía diferentes patrones de viento y sus efectos en los espectros que observaron.
Finalmente determinaron que la atmósfera estaba influenciada principalmente por vientos rápidos de día a noche. Aunque la influencia del chorro ecuatorial era mucho más débil, aún pudieron concluir que los vientos fuertes eran una característica definitoria de la atmósfera de WASP-189 b.
¿Qué sigue para WASP-189 b?
El viaje no se detiene aquí. Aún quedan muchas preguntas sin respuesta. Los científicos esperan realizar más observaciones que cubran un rango más amplio de la órbita del planeta. Al recopilar más datos con el tiempo, podrán tener una imagen más clara de cómo se comporta la atmósfera.
Combinar diferentes tipos de observaciones también puede ayudar a llenar los vacíos. Por ejemplo, observar la atmósfera del planeta desde diferentes ángulos podría revelar más sobre su dinámica y estructura térmica.
Resumen de hallazgos
Para concluir, aquí está lo que hemos aprendido sobre WASP-189 b:
- Es uno de los planetas más calientes conocidos, lo que lo convierte en un objetivo emocionante para los científicos.
- Los vientos en su atmósfera son rápidos, con flujos notables de día a noche y un chorro ecuatorial más débil.
- La temperatura y la composición química nos dicen mucho sobre su atmósfera única.
- Aunque se ha descubierto mucho, todavía hay más por explorar, y futuros estudios prometen iluminar este intrigante exoplaneta.
En resumen, WASP-189 b es como un día de verano caluroso descontrolado, ¡y los científicos recién están comenzando su viaje para entender sus vientos salvajes!
Título: Retrieving wind properties from the ultra-hot dayside of WASP-189b with CRIRES$^+$
Resumen: The extreme temperature gradients from day- to nightside in the atmospheres of hot Jupiters generate fast winds in the form of equatorial jets or day-to-night flows. Observations of blue-shifted and red-shifted signals in the transmission and dayside spectra of WASP-189b have sparked discussions about the nature of winds on this planet. To investigate the structure of winds in the atmosphere of the ultra-hot Jupiter WASP-189b, we studied its dayside emission spectrum with CRIRES$^+$ in the spectral K band. We used the cross-correlation method to detect emission signals of CO and Fe, and employed a Bayesian framework to retrieve the atmospheric parameters relating to the temperature-pressure structure and chemistry. The retrieval incorporated a numerical model of the line profile influenced by various dynamic effects to determine the wind structure. The cross-correlation signals of CO and Fe showed a velocity offset of ~6km/s, which could be caused by a fast day-to-night wind in the atmosphere of WASP-189b. The atmospheric retrieval showed that the line profile of the observed spectra is best fitted by the presence of a day-to-night wind of 4.4km/s, while the retrieved equatorial jet velocity of 1.0km/s is consistent with the absence of such a jet. Such a wind pattern is consistent with the observed line broadening and can explain the majority of the velocity offset, while uncertainties in the ephemerides and the effects of a hot spot could also contribute to this offset. We further retrieved an inverted temperature-pressure profile and determined the C/O ratio and metallicity. We showed that red-shifts of a few km/s in the dayside spectra could be explained by day-to-night winds. Further studies combining transmission and dayside observations could advance our understanding of WASP-189b's atmospheric circulation by improving the uncertainties in the velocity offset and wind parameters.
Autores: F. Lesjak, L. Nortmann, D. Cont, F. Yan, A. Reiners, N. Piskunov, A. Hatzes, L. Boldt-Christmas, S. Czesla, A. Lavail, E. Nagel, A. D. Rains, M. Rengel, U. Seemann, D. Shulyak
Última actualización: Nov 29, 2024
Idioma: English
Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2411.19662
Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2411.19662
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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