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| Impresión artística de HAT-P-11b, un exoplaneta que orbita alrededor de su estrella anfitriona a sólo una vigésima parte de la distancia de la Tierra al Sol. Denis Bajram/Universidad de Ginebra |
Los campos magnéticos desempeñan un papel crucial en la protección de las atmósferas planetarias. La detección de los campos magnéticos de los exoplanetas podría ofrecer una mejor comprensión del aspecto de estos mundos alienígenas.
Utilizando datos del telescopio espacial Hubble, un equipo internacional de astrónomos descubrió los signos de un campo magnético en un planeta fuera de nuestro sistema solar. El equipo observó el exoplaneta HAT-P-11b, un planeta del tamaño de Neptuno situado a 123 años luz de la Tierra.
El Hubble observó el exoplaneta en el espectro de la luz ultravioleta, que está más allá de lo que puede ver el ojo humano. El telescopio detectó iones de carbono alrededor del planeta en la magnetosfera.
Gilda Ballester, profesora adjunta de investigación en el Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona y una de las coautoras del artículo, declaró:
"Es la primera vez que se detecta directamente la firma del campo magnético de un exoplaneta en un planeta fuera de nuestro sistema solar. Un campo magnético fuerte en un planeta como la Tierra puede proteger su atmósfera y su superficie del bombardeo directo de las partículas energéticas que componen el viento solar. Estos procesos afectan en gran medida a la evolución de la vida en un planeta como la Tierra porque el campo magnético protege a los organismos de estas partículas energéticas".
El descubrimiento de la magnetosfera permite comprender mejor la habitabilidad de un exoplaneta. No todos los planetas y lunas de nuestro sistema solar tienen campos magnéticos. Sin embargo, la correlación entre los campos magnéticos y la habitabilidad de un planeta todavía necesita más estudios.
Según Ballester, "HAT-P-11 b ha resultado ser un objetivo muy interesante porque las observaciones del tránsito UV del Hubble han revelado la existencia de una magnetosfera, vista tanto como un componente iónico extendido alrededor del planeta como una larga cola de iones que escapan. Este método general podría utilizarse para detectar magnetosferas en una variedad de exoplanetas y evaluar su papel en la habitabilidad potencial".
El equipo también descubrió iones de carbono en una región que rodeaba el planeta y que se extendía en una larga cola que se alejaba del planeta a una velocidad media de 100.000 mph. La cola se adentraba en el espacio durante al menos una unidad astronómica, la distancia entre la Tierra y el Sol.
Posteriormente, mediante simulaciones informáticas en 3D, los científicos modelaron las interacciones entre las regiones atmosféricas superiores del planeta y el campo magnético con el viento solar entrante.
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| Las observaciones del Hubble de una extensa región de partículas de carbono cargadas que rodean el exoplaneta HAT-P-11b y se alejan en una larga cola se explican mejor por el campo magnético, el primer descubrimiento de este tipo en un planeta fuera de nuestro Sistema Solar. El planeta se representa como el pequeño círculo cerca del centro. Los iones de carbono llenan una inmensa región. En la magnetocola, que no se muestra en toda su extensión, los iones escapan a las velocidades medias observadas de unos 161.000 kmh. Crédito de la imagen: Lotfi Ben-Jaffel / Instituto de Astrofísica, París. |
Ballester explicó: "Al igual que el campo magnético de la Tierra y su entorno espacial inmediato interactúan con el viento solar incidente, que consiste en partículas cargadas que viajan a unas 900.000 mph, existen interacciones entre el campo magnético de HAT-P-11 b y su entorno espacial inmediato con el viento solar de su estrella anfitriona, y estas son muy complejas".
La física de las magnetosferas de la Tierra y de HAT-P-11b es la misma. Sin embargo, la proximidad del exoplaneta a su estrella hace que su atmósfera superior se caliente y esencialmente se "desprenda" hacia el espacio, formando la magnetocola.
La metalicidad de la atmósfera de HAT-P-11 b es inferior a la esperada. Esta baja metalicidad desafía los modelos actuales de formación de exoplanetas.
Según Ballester, "aunque la masa de HAT-P-11 b es sólo el 8% de la de Júpiter, creemos que el exoplaneta se parece más a un mini-Júpiter que a un Neptuno. La composición atmosférica que vemos en HAT-P-11b sugiere que hay que seguir trabajando para refinar las teorías actuales sobre cómo se forman ciertos exoplanetas en general."
Fuentes, créditos y referencias:
Ben-Jaffe, L., Ballester, G.E., Muñoz, A.G., et al. Signatures of strong magnetization and a metal-poor atmosphere for a Neptune-sized exoplanet. Nat Astron (2021). DOI: 10.1038/s41550-021-01505-x
Fuente: Universidad de Arizona