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# Física# Astrofísica terrestre y planetaria

L 168-9 b: El enigmático supertierra

Una mirada más cercana a la atmósfera de L 168-9 b y sus sorprendentes sorpresas.

Munazza K. Alam, Peter Gao, Jea Adams Redai, Nicole L. Wallack, Nicholas F. Wogan, Artyom Aguichine, Anne Dattilo, Lili Alderson, Natasha E. Batalha, Natalie M. Batalha, James Kirk, Mercedes López-Morales, Annabella Meech, Sarah E. Moran, Johanna Teske, Hannah R. Wakeford, Angie Wolfgang

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Misterios de L 168-9 bMisterios de L 168-9 batmósfera de una supertierra rocosa.Desentrañando los secretos de la
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Imagina un planeta que suena como un personaje de una película de ciencia ficción-L 168-9 b. Es un planeta rocoso, orbitando una estrella pequeña y tenue, y tiene a los científicos zumbando como abejas. Este planeta es una supertierra, lo que significa que es más grande que el nuestro, pero aún así bastante más pequeño que los gigantes de gas como Júpiter. Entonces, ¿cuál es la movida con este intrigante mundo? ¡Vamos a averiguarlo!

Lo que sabemos sobre L 168-9 b

L 168-9 b está en un sistema estelar cercano y orbita a su Estrella anfitriona cada 1.4 días. Así es; se acerca mucho a su estrella, ¡lo que lo convierte en un lugar caliente, literalmente! La temperatura de la superficie está alrededor de 981 K (o aproximadamente 700 °C). Si piensas que eso es un baño tibio, piénsalo de nuevo; ¡esto es más como una sauna!

Tamaño y Peso

Este planeta es aproximadamente 1.39 veces el radio de la Tierra y tiene una masa de alrededor de 4.6 veces la de la Tierra. Piénsalo como el "hermano mayor" de nuestro pequeño planeta azul. Con esta masa extra, L 168-9 b podría tener un tipo diferente de atmósfera y superficie comparado con la Tierra.

Las Herramientas del Comercio

Para estudiar L 168-9 b, los científicos usaron instrumentos sofisticados a bordo del Telescopio Espacial James Webb (JWST). Este telescopio no es solo para tomar fotos bonitas; es una herramienta poderosa que ayuda a los investigadores a entender la atmósfera de mundos distantes. Puede ver en luz infrarroja cercana y media, lo cual es crucial para aprender qué tipo de gases pueden estar rodeando un planeta.

Los Instrumentos

El JWST tiene dos instrumentos que fueron particularmente útiles: NIRSpec (Espectrógrafo Infrarrojo Cercano) y MIRI (Instrumento Infrarrojo Medio). Estas herramientas recolectaron datos durante varias observaciones de tránsito de L 168-9 b. Un tránsito ocurre cuando un planeta pasa frente a su estrella, causando un pequeño descenso en el brillo de la estrella. ¡Es como tener un pase exclusivo para el backstage de un concierto cósmico!

Los Espectros: ¿Qué Nos Dicen?

Los datos recolectados ayudan a los científicos a crear un espectro, que es una especie de huella dactilar de la atmósfera del planeta. Al observar cómo cambia la luz al pasar a través de la atmósfera del planeta, los científicos pueden hacer conjeturas sobre qué gases están presentes.

¿Qué Encontraron?

Cuando miraron a L 168-9 b, encontraron algo sorprendente. La atmósfera parecía bastante tranquila. No había grandes señales que indicaran la presencia de gases comunes como hidrógeno, metano o vapor de agua. Era un poco como tener una fiesta sin música-definitivamente no era lo que esperaban.

Un Rompecabezas por Resolver

Entonces, ¿por qué no hay una atmósfera vibrante dando vueltas alrededor de L 168-9 b? Los científicos tienen algunas ideas. Una posibilidad es que el planeta podría haber perdido su atmósfera más ligera debido a la intensa Radiación de su estrella cercana. Esta estrella es como un dragón ardiente, lanzando radiación que puede quitar cualquier gas ligero que el planeta pudiera haber tenido.

El Papel de la Estrella Anfitriona

La estrella que orbita L 168-9 b es una enana M, que es conocida por ser más activa que nuestro Sol. Esto significa que emite más rayos X y luz ultravioleta, lo que dificulta que los gases ligeros se mantengan. Es como intentar mantener una pelota de playa bajo el agua mientras un niño cerca está saltando-eventualmente, la pelota simplemente sale y flota.

Modelos Atmosféricos: ¿Qué Podría Estar Pasando?

Para entender la atmósfera tranquila, los científicos crearon modelos. Estos modelos son como un chef preparando una receta basada en los ingredientes que creen tener. Consideraron cómo podrían lucir las Atmósferas según la temperatura y la masa del planeta.

Peso Molecular Medio Alto

Una idea era que L 168-9 b podría tener una atmósfera "pesada", lo que significa que tiene gases con pesos moleculares más altos como el dióxido de carbono. Esto sería una atmósfera densa, pero aún así no crearía las características espectrales dramáticas que uno esperaría ver.

¿Sin Atmósfera en Absoluto?

Otra posibilidad es que L 168-9 b esté completamente desnuda, careciendo de una atmósfera significativa. Imagina una isla solitaria sin árboles ni hierba-solo una superficie rocosa.

El Futuro de los Estudios de L 168-9 b

Para realmente aclarar qué está pasando con L 168-9 b, los científicos están pensando en el futuro. Planean realizar más observaciones, especialmente en el infrarrojo medio. Esto podría ayudar a distinguir entre los escenarios de "atmósfera pesada" y "sin atmósfera".

Observaciones de 15 µm

Si pueden captar un vistazo del planeta durante un eclipse, podrían ver emisiones a 15 µm. Si hay una atmósfera de dióxido de carbono, podría emitir suficiente luz para decirles a los investigadores, "¡Hey, aquí estoy!" Pero si solo es una superficie rocosa, podría ser más difícil ver esas señales, haciendo que se sienta como buscar una aguja en un pajar.

Un Análisis Más Profundo sobre la Ciencia de Exoplanetas

Estudiar exoplanetas como L 168-9 b se está convirtiendo en un tema candente en astronomía. Los métodos y técnicas están evolucionando, y los investigadores están mejorando en el uso de herramientas como el JWST para recolectar información más detallada.

La Gran Imagen

¿Por qué deberíamos preocuparnos por L 168-9 b y otros como él? Porque cada planeta nos da pistas sobre cómo se forman y evolucionan los sistemas planetarios. Nos ayuda a entender la variedad de mundos que existen y si algunos podrían ser similares a nuestra propia Tierra.

Conclusión

En conclusión, L 168-9 b es un planeta rocoso con un lado caliente que mantiene a los científicos en alerta. La búsqueda de su atmósfera ha generado más preguntas que respuestas hasta ahora. ¿Revelarán las próximas observaciones una atmósfera densa? ¿O parecerá más una roca estéril? Solo el tiempo lo dirá.

¡Así que abróchate el cinturón! El estudio de L 168-9 b y sus misterios atmosféricos apenas está comenzando. Una cosa es segura: incluso en la inmensidad del espacio, siempre hay más por explorar y descubrir. ¿Quién sabe qué otros secretos guarda este pequeño planeta?

Fuente original

Título: JWST COMPASS: The first near- to mid-infrared transmission spectrum of the hot super-Earth L 168-9 b

Resumen: We present the first broadband near- to mid-infrared (3-12 microns) transmission spectrum of the highly-irradiated (T_eq = 981 K) M dwarf rocky planet L 168-9 b (TOI-134 b) observed with the NIRSpec and MIRI instruments aboard JWST. We measure the near-infrared transit depths to a combined median precision of 20 ppm across the three visits in 54 spectroscopic channels with uniform widths of 60 pixels (~0.2 microns wide; R~100), and the mid-infrared transit depths to 61 ppm median precision in 48 wavelength bins (~0.15 microns wide; R~50). We compare the transmission spectrum of L 168-9 b to a grid of 1D thermochemical equilibrium forward models, and rule out atmospheric metallicities of less than 100x solar (mean molecular weights 1 bar), cloudless atmospheres. Based on photoevaporation models for L 168-9 b with initial atmospheric mass fractions ranging from 2-100%, we find that this planet could not have retained a primordial H/He atmosphere beyond the first 200 Myr of its lifetime. Follow-up MIRI eclipse observations at 15 microns could make it possible to confidently identify a CO2-dominated atmosphere on this planet if one exists.

Autores: Munazza K. Alam, Peter Gao, Jea Adams Redai, Nicole L. Wallack, Nicholas F. Wogan, Artyom Aguichine, Anne Dattilo, Lili Alderson, Natasha E. Batalha, Natalie M. Batalha, James Kirk, Mercedes López-Morales, Annabella Meech, Sarah E. Moran, Johanna Teske, Hannah R. Wakeford, Angie Wolfgang

Última actualización: 2024-11-05 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2411.03154

Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2411.03154

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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