Molécula 'termómetro' confirmada en el exoplaneta WASP-31b

El hidruro de cromo (CrH) es una molécula relativamente rara y particularmente sensible a la temperatura, es útil como "termómetro para las estrellas", según la astrónoma de la Universidad de Cornell Laura Flagg, porque abunda sólo en un estrecho rango entre 1.200 y 2.000 grados Kelvin.

Flagg, investigador asociado en astronomía en la Facultad de Artes y Ciencias (A&S), ha utilizado este y otros hidruros metálicos para determinar la temperatura de estrellas frías y enanas marrones. En teoría, dijo, el hidruro de cromo podría hacer lo mismo con los exoplanetas calientes de Júpiter, que son comparables en temperatura a las enanas marrones, si estas moléculas particulares están presentes en las atmósferas de los exoplanetas. Investigaciones anteriores, a baja resolución, insinuaron que sí lo son.

Ahora, Flagg y un equipo de investigadores dirigido por Cornell han confirmado, utilizando observaciones espectrales de alta resolución, la presencia de hidruro de cromo en el Júpiter caliente WASP-31b. Los resultados se publican en The Astrophysical Journal Letter.

El hidruro de cromo no tiene detecciones confirmadas previas en ningún exoplaneta, y esta marca la primera detección de un hidruro metálico en un espectro de exoplanetas de alta resolución, escribieron los investigadores.

La detección definitiva de hidruros metálicos en WASP-31b es un avance importante en la comprensión de las atmósferas calientes de los planetas gigantes, dijo Flagg, aunque el descubrimiento no proporciona nueva información sobre el planeta individual.

Descubierto en 2011, WASP-31b orbita una estrella de secuencia principal F5 una vez cada 3,4 días. Tiene una densidad extremadamente baja, incluso para un planeta gigante, y el nuevo estudio confirma su temperatura de equilibrio en 1.400 Kelvin, en el rango del hidruro de cromo.

"Las moléculas de hidruro de cromo son muy sensibles a la temperatura", dijo Flagg en un comunicado. "A temperaturas más altas, solo se ve cromo. Y a temperaturas más bajas se convierte en otras cosas. Así que sólo hay un rango de temperatura específico, alrededor de 1.200 a 2.200 Kelvin, donde el hidruro de cromo se ve en grandes abundancias".

En nuestro sistema solar, la única aparición detectada de esta molécula son las manchas solares, dijo Flagg: el Sol está demasiado caliente (alrededor de 6.000 K en la superficie) y todos los demás objetos están demasiado fríos.

El cromo es raro, incluso a la temperatura adecuada, por lo que los investigadores necesitan instrumentos y telescopios sensibles, dijo Flagg.

Para analizar WASP-31b, los investigadores utilizaron espectros de alta resolución de una nueva observación en marzo de 2022 como parte del estudio de exoplanetas con espectroscopía Gemini de Maunakea en Hawái, utilizando el acceso remoto Gemini al espectrógrafo CFHT ESPaDOnS (GRACES). Complementaron los datos de GRACES con datos de archivo tomados en 2017, que no estaban destinados a buscar hidruros metálicos.

Ep/via dpa
Foto Crédito: ESA/HUBBLE & NASA / Europa Press