Usando el espectrómetro infrarrojo de inmersión GRating (IGRINS) en el Observatorio Gemini Sur en Cerro Pachón, Chile, los astrónomos han medido las proporciones de abundancia de carbono a hidrógeno (C / H) y oxígeno a hidrógeno (O / H) en la atmósfera de el exoplaneta caliente de Júpiter WASP-77Ab.
La impresión de un artista de un exoplaneta caliente de Júpiter. Crédito de la imagen: Sci-News.com.
WASP-77Ab es un gigante de gas bloqueado por mareas aproximadamente 1,2 veces más grande y 1,8 veces más masivo que Júpiter.
Orbita la estrella WASP-77A de tipo G8, moderadamente brillante, una vez cada 1,36 días.
También conocido como TOI-398, BD-07 436A y TYC 4697-201-1, el sistema está ubicado a 344 años luz de distancia en la constelación de Cetus.
“WASP-77Ab es un tipo de exoplaneta llamado Júpiter caliente porque es como el Júpiter de nuestro Sistema Solar, pero con una temperatura superior a 1.093 grados Celsius (2.000 grados Fahrenheit)”, dijeron el Dr. Michael Line y sus colegas de la Universidad Estatal de Arizona.
Luego, los astrónomos se enfocaron en medir la composición de la atmósfera de WASP-77Ab para determinar qué elementos están presentes, en comparación con la estrella que orbita.
“Debido a sus tamaños y temperaturas, los Júpiter calientes son excelentes laboratorios para medir gases atmosféricos y probar nuestras teorías de formación de planetas”, dijeron.
“Necesitábamos probar algo diferente para abordar nuestras preguntas. Y nuestro análisis de las capacidades de Gemini South indicó que podríamos obtener mediciones atmosféricas ultraprecisas “.
Ilustración de cómo se extrae de las observaciones la información sobre la atmósfera de WASP-77Ab. Crédito de la imagen: P. Smith / M. Line / S. Selkirk / ASU.
Usando el instrumento IGRINS en el Observatorio Gemini Sur, los investigadores observaron el brillo térmico de WASP-77Ab mientras orbitaba su estrella anfitriona.
A partir de este instrumento, recopilaron información sobre la presencia y cantidades relativas de diferentes gases en su atmósfera.
Con mediciones claras de agua y monóxido de carbono en la atmósfera de WASP-77Ab, pudieron estimar las abundancias atmosféricas de C / H (0.35x solar) y O / H (0.32x solar) y el correspondiente carbono atmosférico a- relación de oxígeno (C / O = 0,59; el valor solar es 0,55).
“Estas cantidades estuvieron en línea con nuestras expectativas y son aproximadamente las mismas que las de la estrella anfitriona”, dijo el Dr. Line.
“Este trabajo representa una demostración pionera de cómo mediremos en última instancia los gases de firma biológica como el oxígeno y el metano en mundos potencialmente habitables en un futuro no muy lejano”.
Los resultados fueron publicados en la revista Naturaleza.
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Línea MR et al. 2021. C / O solar y metalicidad sub-solar en una atmósfera caliente de Júpiter. Naturaleza 598, 580-584; doi: 10.1038 / s41586-021-03912-6