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HD 149026 b

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Coordenadas : 16 h 30 m 29.619 s , +38° 20′ 50.31″Mapa del cielo

HD 149026 b , también conocido como Smertrios / ˈ s m ɜːr t r i ɒ s / , es un exoplaneta , específicamente un Júpiter caliente , aproximadamente a 250 años luz del Sol en la constelación de Hércules . Su estrella anfitriona es HD 149026 , también llamada Ogma / ˈ ɒ ɡ m ə / . [ 4 ]

El planeta orbita la estrella subgigante amarilla HD 149026 con un período de 2,8766 días a una distancia de 0,042 UA (3,9 millones de millas náuticas ; 6,3 millones de kilómetros cuadrados ) , y destaca primero por ser un planeta en tránsito, y segundo por su pequeño radio medido (en relación con su masa y el calor que recibe), lo que sugiere un núcleo planetario excepcionalmente grande . Dado que su estrella ha alcanzado esta etapa de evolución y el planeta se encuentra tan cerca, es probable que sea destruido durante su inminente etapa de gigante roja en los próximos cientos de millones de años.     

Nombre

Tras su descubrimiento en 2005, el planeta fue designado HD 149026 b. En julio de 2014, la Unión Astronómica Internacional lanzó NameExoWorlds , un proceso para dar nombres propios a ciertos exoplanetas y sus estrellas anfitrionas. [ 5 ] El proceso incluyó nominaciones públicas y votación para los nuevos nombres. [ 6 ] En diciembre de 2015, la IAU anunció que el nombre ganador para este planeta era Smertrios. [ 7 ] El nombre ganador fue presentado por el Club d'Astronomie de Toussaint de Francia . Smertrios era una deidad gala de la guerra. [ 8 ]

Descubrimiento

El planeta fue descubierto por el Consorcio N2K en 2005, el cual busca planetas gigantes en órbita cercana similares a 51 Pegasi b utilizando el exitoso método de velocidad radial . El espectro de la estrella fue estudiado desde los telescopios Keck y Subaru . Después de que el planeta fuera detectado por primera vez a partir del efecto Doppler que causaba en la luz de la estrella anfitriona, se estudiaron sus tránsitos en el Observatorio Fairborn . Se detectó una pequeña disminución de luz (0,003 magnitudes) cada vez que el planeta transitaba la estrella, confirmando así su existencia. [ 1 ]

Aunque el cambio de brillo causado por el planeta en tránsito es mínimo, es detectable por astrónomos aficionados , lo que les brinda la oportunidad de realizar importantes contribuciones a la astronomía. De hecho, un astrónomo aficionado, Ron Bissinger , detectó un tránsito parcial un día antes de que se publicara el descubrimiento. [ 9 ]

Órbita

La órbita del planeta es probablemente circular (dentro de una desviación estándar de error). [ 10 ]

Las mediciones precisas de la velocidad radial han permitido detectar el efecto Rossiter-McLaughlin , el desplazamiento de las líneas espectrales fotosféricas causado por la ocultación de una parte de la superficie estelar en rotación por parte del planeta. Este efecto permite medir el ángulo entre el plano orbital del planeta y el plano ecuatorial de la estrella. En el caso de HD 149026 b, la alineación se midió en +11 ± 14 °. Esto sugiere que la formación del planeta fue pacífica y probablemente implicó interacciones con el disco protoplanetario . Un ángulo mucho mayor habría sugerido una interacción violenta con otros protoplanetas. [ 11 ] [ 12 ] Un estudio de 2012 refinó el ángulo de rotación-órbita a 12 ± 7 °. [ 13 ]

Características físicas

El planeta orbita la estrella en una llamada "órbita de antorcha" . Una revolución alrededor de la estrella tarda un poco menos de tres días terrestres en completarse. El planeta es menos masivo que Júpiter (0,36 veces la masa de Júpiter, o 114 veces la masa de la Tierra) pero más masivo que Saturno . La temperatura del planeta se estimó inicialmente sobre la base de un albedo de Bond supuesto de 0,3 en aproximadamente 1540 K (2310 °F ; 1270 °C ) [ 1 ] por encima de la temperatura predicha de HD 209458 b ( 1400 K (2100 °F; 1100 °C) ), que había inaugurado la categoría de "planeta infernal" ctónico . [ 14 ] Su temperatura de brillo del lado diurno se midió posteriormente directamente como 2300 ± 200 K comparando las emisiones combinadas de la estrella y el planeta en una longitud de onda de 8 μm antes y durante un evento de tránsito. [ 15 ] Esto está muy por encima del punto de fusión del hierro.      

La estimación inicial del albedo de 0,3 provenía del promedio de las clases teóricas IV y V de Sudarsky. La temperatura extremadamente alta del planeta obligó a los astrónomos a abandonar esa estimación; en 2007, predijeron que el planeta debía absorber la mayor parte de la luz estelar que incide sobre él, es decir, un albedo cercano a cero como HD 209458 b . [ 16 ] [ 15 ] Estudios posteriores no han confirmado esto, y un estudio de 2018 encontró un alto albedo de Bond de 0,53, junto con una temperatura del lado diurno de1804 ± 98  K , más frío que la estimación de 2007. [ 3 ]

Entre eso y el gas caliente a alta presión que rodea el núcleo, se predijo en su momento una estratosfera de gas más frío [ 17 ] , pero no se ha observado. Es probable que la atmósfera tenga un alto contenido de monóxido y dióxido de carbono. [ 10 ]

Se suele pensar que la capa exterior de nubes oscuras, opacas y calientes está compuesta de óxido de vanadio y óxido de titanio ("planetas pM"), pero las mediciones espectrales realizadas en 2021 revelaron en cambio titanio y hierro neutros, lo que implica que el planeta podría ser pobre en oxígeno y rico en carbono. [ 18 ]

La relación entre el radio del planeta y el de la estrella es 0,05158 ± 0,00077. [ 19 ] Actualmente, lo que limita una mayor precisión en el radio de HD 149026 b es "la incertidumbre en el radio estelar", [ 20 ] y la medición del radio estelar está distorsionada por la contaminación en la superficie de la estrella. [ 21 ]

Incluso teniendo en cuenta la incertidumbre, el radio de HD 149026 b es solo alrededor de tres cuartos del de Júpiter (o el 83% del de Saturno). HD 149026 b fue el primero de su tipo: [ 22 ] El bajo volumen de HD 149026 b significa que el planeta es demasiado denso para un gigante gaseoso similar a Saturno de su masa y temperatura.

Puede tener un núcleo excepcionalmente grande compuesto de " metales ", o elementos más pesados ​​que el hidrógeno y el helio: [ 1 ] los modelos teóricos iniciales dieron al núcleo una masa de 70 veces la masa de la Tierra; refinamientos posteriores sugieren 80-110 masas terrestres. [ 23 ] Como resultado, el planeta ha sido descrito como un "super- Neptuno ", en analogía con los gigantes de hielo exteriores dominados por el núcleo del Sistema Solar , aunque actualmente se desconoce si el núcleo de HD 149026 b es principalmente helado o rocoso. [ 20 ] Robert Naeye en Sky & Telescope afirmó que "contiene tantos o más metales que todos los planetas y asteroides de nuestro sistema solar combinados". [ 24 ] Además de las incertidumbres del radio, su calentamiento por mareas a lo largo de su historia debe tenerse en cuenta; si su órbita actual es circular y si esta evolucionó a partir de una más excéntrica, el calor adicional aumenta su radio esperado según su modelo y, por lo tanto, el radio de su núcleo. [ 25 ]

Naeye especuló además que la gravedad podría ser tan alta como diez g (diez veces la gravedad en la superficie de la Tierra) en la superficie del núcleo. [ 24 ]

Consecuencias teóricas

El descubrimiento se presentó como una prueba del popular modelo de acreción de nebulosas solares , según el cual los planetas se forman a partir de la acreción de objetos más pequeños. En este modelo, los embriones de planetas gigantes crecen lo suficiente como para adquirir grandes envolturas de hidrógeno y helio . Sin embargo, los detractores de este modelo enfatizan que un solo ejemplo de un planeta tan denso no constituye una prueba. De hecho, un núcleo tan enorme es difícil de explicar incluso con el modelo de acreción del núcleo. [ 1 ]

Una posibilidad es que, debido a que el planeta orbita tan cerca de su estrella, a diferencia de Júpiter, sea ineficaz para limpiar el sistema planetario de cuerpos rocosos. En cambio, una fuerte lluvia de elementos más pesados ​​sobre el planeta podría haber contribuido a la formación del gran núcleo. [ 1 ]

Véase también

Referencias

  1. 1 2 3 4 5 6 Sato, Bun'ei; et  al. (2005). "El Consorcio N2K. II. Un Saturno caliente en tránsito alrededor de HD 149026 con un núcleo grande y denso". The Astrophysical Journal . 633 (1): 465– 473. arXiv : astro-ph/0507009 . Bibcode : 2005ApJ...633..465S . doi : 10.1086/449306 . S2CID 629648 . 
  2. 1 2 Bonomo, AS; Desidera, S.; et al. (junio de 2017). "El programa GAPS con HARPS-N en TNG. XIV. Investigación de la historia de la migración de planetas gigantes a través de la determinación mejorada de la excentricidad y la masa para 231 planetas en tránsito". Astronomía y Astrofísica . 602 : A107. arXiv : 1704.00373 . Bibcode : 2017A y A...602A.107B . doi : 10.1051/0004-6361/201629882 . 
  3. 1 2 3 4 5 Zhang, Michael; et al. (2018). "Curvas de fase de WASP-33b y HD 149026b y una nueva correlación entre el desplazamiento de la curva de fase y la temperatura de irradiación" . The Astronomical Journal . 155 (2). 83. arXiv : 1710.07642 . Bibcode : 2018AJ....155...83Z . doi : 10.3847/1538-3881/aaa458 . S2CID 54755276 .  
  4. ↑ "Catálogo de nombres de estrellas de la IAU" . Consultado el 28 de julio de 2016 .
  5. ↑ NameExoWorlds: Un concurso mundial de la IAU para nombrar exoplanetas y sus estrellas anfitrionas. Archivado el 4 de septiembre de 2017 en Wayback Machine . IAU.org. 9 de julio de 2014.
  6. ↑ "NameExoWorlds El Proceso" . Archivado del original el 15 de agosto de 2015. Consultado el 5 de septiembre de 2015 .
  7. ↑ Resultados finales de la votación pública de NameExoWorlds publicados. Archivado el 2 de diciembre de 2017 en Wayback Machine , Unión Astronómica Internacional, 15 de diciembre de 2015.
  8. ↑"NameExoWorlds The Approved Names". Archived from the original on 2018-02-01. Retrieved 2016-01-01.
  9. ↑Naeye, Robert (July 7, 2005). "Amateur Detects New Transiting Exoplanet". Sky & Telescope.
  10. 12Kevin B. Stevenson; et al. (2012). "Transit and Eclipse Analyses of Exoplanet HD 149026b Using BLISS Mapping". The Astrophysical Journal. 754 (2): 136. arXiv:1108.2057. Bibcode:2012ApJ...754..136S. doi:10.1088/0004-637X/754/2/136. S2CID 119113883.
  11. ↑Wolf; Laughlin, Gregory; Henry, Gregory W.; Fischer, Debra A.; Marcy, Geoff; Butler, Paul; Vogt, Steve (2007). "A Determination of the Spin-Orbit Alignment of the Anomalously Dense Planet Orbiting HD 149026". The Astrophysical Journal. 667 (1): 549–556. Bibcode:2007ApJ...667..549W. CiteSeerX 10.1.1.66.352. doi:10.1086/503354. S2CID 1641484.
  12. ↑Joshua N. Winn (2008). "Measuring accurate transit parameters". Proceedings of the International Astronomical Union. 4: 99–109. arXiv:0807.4929. Bibcode:2009IAUS..253...99W. doi:10.1017/S174392130802629X. S2CID 34144676.
  13. ↑Albrecht, Simon; Winn, Joshua N.; Johnson, John A.; Howard, Andrew W.; Marcy, Geoffrey W.; Butler, R. Paul; Arriagada, Pamela; Crane, Jeffrey D.; Shectman, Stephen A.; Thompson, Ian B.; Hirano, Teruyuki; Bakos, Gaspar; Hartman, Joel D. (2012), "Obliquities of Hot Jupiter Host Stars: Evidence for Tidal Interactions and Primordial Misalignments", The Astrophysical Journal, 757 (1): 18, arXiv:1206.6105, Bibcode:2012ApJ...757...18A, doi:10.1088/0004-637X/757/1/18, S2CID 17174530
  14. ↑Hell planet gets solar hammering
  15. 1 2 Harrington, Joseph; Luszcz, Statia; et al. (junio de 2007). "El planeta más caliente" . Nature . 447 (7145): 691– 693. Bibcode : 2007Natur.447..691H . doi : 10.1038/nature05863 . PMID 17495928 .  
  16. ↑ Vuelos espaciales ahora | Noticias de última hora | El exótico planeta extrasolar es el más caliente descubierto hasta ahora
  17. ↑ Ivan Hubeny; Adam Burrows (2008). "Modelos de espectro y atmósfera de planetas gigantes extrasolares en tránsito irradiados". Actas de la Unión Astronómica Internacional . 4 : 239–245 . arXiv : 0807.3588 . Bibcode : 2009IAUS..253..239H . doi : 10.1017/S1743921308026458 . S2CID 13978248 . 
  18. ^ Ishizuka, Masato; Kawahara, Hajime; Nugroho, Stevanus K.; Kawashima, Yui; Hirano, Teruyuki; Tamura, Motohide (2021), "Metales neutros en la atmósfera de HD 149026b", The Astronomical Journal , 161 (4): 153, arXiv : 2102.00211 , Bibcode : 2021AJ....161..153I , doi : 10.3847/1538-3881/abdb25 , S2CID 231740547 
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  22. ↑ Desde entonces, ahora existe KOI-196 b , un Júpiter caliente no inflado ligeramente más grande.
  23. ↑ Burrows; Laughlin, Gregory; Henry, Gregory W.; Fischer, Debra A.; Marcy, Geoff; Butler, Paul; Vogt, Steve (2007). "Posibles soluciones a las anomalías del radio de los planetas gigantes en tránsito" . The Astrophysical Journal . 667 (1): 549– 556. Bibcode : 2007ApJ...667..549W . doi : 10.1086/503354 .
  24. 1 2 Una gran bola de roca Archivado el 4 de septiembre de 2008 en Wayback Machine Robert Naeye, Sky & Telescope , último acceso el 13 de octubre de 2007
  25. ↑ Brian Jackson; Richard Greenberg; Rory Barnes (2008). "Calentamiento por mareas de planetas extrasolares". The Astrophysical Journal . 681 (2): 1631– 1638. arXiv : 0803.0026 . Bibcode : 2008ApJ...681.1631J . doi : 10.1086/587641 . S2CID 42315630 . 

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  • "Información N2K para la estrella HD149026" . Universidad Estatal de San Francisco . Consorcio N2K. Archivado del original el 20 de abril de 2008. Consultado el 22 de junio de 2008 .
  • Naeye, Robert (2005-07-07). "Aficionado detecta nuevo exoplaneta en tránsito" . Sky & Telescope . Recuperado el 22 de junio de 2008 .
  • Naeye, Robert (2005-07-08). "Una gran bola de roca" . Sky & Telescope . Archivado del original el 2008-04-07 . Recuperado el 2008-06-22 .
  • Lea, Robert (15 de julio de 2024). "Evidencia de agua encontrada en la atmósfera de Smertrios" . Space.com . Recuperado el 15 de julio de 2024 .