Mercurio es el campeón de velocidad de nuestro sistema solar.Gira alrededor del sol cada 88 días, con una velocidad media de 47 km/s.Su distancia promedio al Sol es de 58 millones de kilómetros (36 millones de millas) y es tan rápido que lleva el nombre de Mercurio, el dios de las patas aladas.
Pero, ¿y si Júpiter en lugar de Mercurio es el más cercano al Sol?¿Y si Júpiter está más cerca del Sol que Mercurio y es mucho más caliente?
En nuestro distante sistema solar, a unos 855 años luz de distancia, hay un planeta que hace que Mercurio parezca su vecino lento, frío y distante del Sol.El planeta orbita la estrella en solo 16 horas, lo que le da una de las órbitas más cortas jamás medidas.Debido a su distancia, velocidad y temperatura superficial extremadamente alta, es uno de los planetas más exóticos jamás descubiertos.
El nombre del planeta es TOI-2109b, y los astrónomos lo llaman “Júpiter sobrecalentado”.Júpiter caliente es un gigante gaseoso que orbita muy cerca de la estrella y tiene una temperatura superficial muy alta.Júpiter súper caliente es mucho más extremo.Temperatura de la superficie superior a 2200 Kelvin (1900C, 3500F).Los astrónomos estiman que TOI-2109 b tiene una temperatura diurna de más de 3500 K (3225 C, 5840 F) y es tan caliente como algunas estrellas más pequeñas.
Un nuevo artículo publicado en The Astronomical Journal publicó este hallazgo.El título de la tesis es“TOI-2109: Un gigante gaseoso supercaliente en órbita de 16 horas.El autor principal es Ian Wong, actualmente en Goddard Space de la NASA. Flight Center, pero trabajó como becario postdoctoral en el MIT durante este período de investigación.
TESS de la NASA (Paso del satélite de exploración de exoplanetas) descubrió el planeta en mayo de 2020. TESS comenzó las observaciones el 13 de mayo y las continuó durante casi un mes.Al año siguiente, varios observatorios terrestres realizaron observaciones posteriores de diferentes longitudes de onda.Todas estas observaciones confirmaron que TOI-2109b es un planeta raro e inusual.
“Todo coincidió con que era un planeta y nos dimos cuenta de que teníamos algo muy interesante y relativamente raro.
El período orbital de 16 horas de TOI-2109 b es el gigante gaseoso más corto jamás medido.(tantoex poseedor del récordLa órbita es de 18 horas.) El planeta es unas cinco veces más masivo y orbita que nuestro Júpiter.estrella fEs aproximadamente 1,5 veces más masivo que nuestro Sol.Es difícil imaginar cómo se vería este arreglo para un observador en el mismo sistema.
Este planeta es muy caliente porque se encuentra en promedio a 2,4 millones de km (1,5 millones de millas) de la estrella.Al igual que otros Júpiter calientes y sobrecalentados, estará anclado a la estrella por las mareas.Las temperaturas diurnas extremadamente altas pueden descomponer las moléculas en sus átomos constituyentes.El modelo teórico muestra que esto puede ocurrir para el hidrógeno molecular.Si hace mucho más frío en el lado nocturno, el hidrógeno puede volver a unirse molecularmente.
Las observaciones de TESS de un mes significaron que el equipo pudo observar planetas que orbitan alrededor de las estrellas.Observaron eclipses solares secundarios cuando los planetas pasan detrás de las estrellas en diferentes longitudes de onda.Les ayudó a determinar que es probable que las temperaturas diurnas excedan los 3500K. Pero los investigadores no están seguros de lo que sucede por la noche porque TESS no es lo suficientemente sensible.Si es cierto que el hidrógeno molecular se divide durante el día y se recombina durante la noche, podría contribuir a una mezcla de temperatura más eficiente en la atmósfera y podría significar que las temperaturas no sean tan extremas.
“Por otro lado, el brillo nocturno del planeta es menor que la sensibilidad de los datos de TESS, lo que plantea la pregunta de qué está pasando realmente allí”, dijo Shporer.“¿Hace mucho frío allí? ¿O el planeta de alguna manera está tomando el calor del día y transfiriéndolo a la noche?Nos propusimos encontrar una respuesta a esta pregunta sobre este Júpiter extremadamente caliente”.
Los investigadores han descubierto que TOI-2109b está entrando en espiral lentamente hacia la estrella a una velocidad de entre 10 y 750 milisegundos por año.Los astrónomos han descubierto otro Júpiter caliente que atrae a la estrella debido a su colapso orbital, pero nada es tan rápido como este.
La naturaleza extrema de TOI-210 b ayuda a confirmar el estado de Ultrahot y Hot Jupiter como uno de los tipos de exoplanetas más extremos.Telescopios más potentes revelarán más de la naturaleza del planeta, y el equipo espera permitir que el Hubble estudie el planeta con el telescopio espacial James Webb, que se lanzará próximamente.Fue especialmente interesante para los astrónomos observar lo que sucede a medida que los planetas se acercan más y más a las estrellas.
“Superheat Jupiter como TOI-2109b constituye la subclase más extrema de exoplanetas”, dice Wong.”Apenas estamos comenzando a comprender los procesos físicos y químicos únicos que ocurren en la atmósfera, procesos que no tienen análogos en nuestro sistema solar”.
Las observaciones futuras del TOI-2109b también pueden revelar pistas sobre cómo surgió un sistema tan vertiginoso en primer lugar.“Desde el comienzo de la ciencia de los exoplanetas, el Júpiter caliente se ha considerado excéntrico”, dice Shporer.“¿Cómo puede un planeta gigante y masivo como Júpiter alcanzar una órbita en tan solo unos días?No hay nada como esto en nuestro sistema solar y lo vemos como una oportunidad para estudiar y ayudar a explicar su existencia”.
En el pasado distante, Júpiter pudo haberse movido dentro de 1.5 AU del Sol y luego cambió de dirección a una órbita que sigue su órbita actual.dichohipótesis de la gran táctica.Era algo que el ojo humano podía ver.
Encontrar exoplanetas extremos e inusuales puede enseñarnos mucho sobre la variedad de tipos de planetas.En los estudios de exoplanetas, a menudo se encuentran Júpiter caliente y Júpiter súper caliente porque son enormes y están cerca de las estrellas.Pero realmente les falta.
Los autores señalan que solo alrededor del 0,5% de las estrellas similares al Sol albergan estos planetas extremos.Sin embargo, en pequeñas cantidades, hacen una gran contribución a nuestra comprensión de los exoplanetas en su conjunto.”Su gran tamaño en comparación con las estrellas anfitrionas y sus altas temperaturas permiten estudios intensivos extensos que van mucho más allá de las mediciones básicas de masa y radio planetarios”, explican los autores.
“Durante las últimas dos décadas, se han utilizado extensas técnicas de observación para investigar las propiedades de la atmósfera caliente de Júpiter con cada vez más detalle”, escribieron en el artículo.Cosas como la distribución de la temperatura, la composición química, la nube de condensación, la neblina fotoquímica y los mecanismos de transferencia de calor son cada vez más fáciles de estudiar.
Los astrónomos creen que el Júpiter sobrecalentado “… Están aprendiendo que se caracterizan por una serie de propiedades físicas y mecánicas distintas que los distinguen del resto de la población de gigantes de gas caliente”.
Ningún artículo sobre exoplanetas estaría completo sin ver el telescopio espacial James Webb.El JWST tendrá la capacidad de sondear atmósferas de exoplanetas con más rigor que cualquier otra herramienta disponible actualmente a disposición de los astrónomos.
Parte de la exploración e investigación de exoplanetas se centra en encontrar planetas similares a la Tierra en áreas habitables.Pero los Júpiter súper calientes como TOI-2109b podrían enseñarnos mucho sobre las interacciones planeta-estrella con los planetas más extremos que no se pueden estudiar en nuestro sistema solar.Y JWST hará una contribución significativa a nuestro conocimiento.
“Los avances futuros en las capacidades de los telescopios permitirán una exploración relativamente profunda de exoplanetas más pequeños y más fríos, pero el supercalentamiento de Júpiter seguirá siendo uno de los candidatos más rentables para los esfuerzos impactantes de caracterización, y proporcionará información importante sobre la esencia. “, escribe el autor.