Estudio revela la pérdida atmosférica en gigantes gaseosos alrededor de estrellas F

Un reciente estudio publicado en The Astronomical Journal abordó la importancia de comprender cómo los exoplanetas pierden sus atmósferas al orbitar estrellas F, que son más grandes y calientes que nuestro sol. Este fenómeno, conocido como escape atmosférico, ocurre en planetas que orbitan muy cerca de sus estrellas, donde las altas temperaturas y radiaciones provocan la pérdida gradual de la atmósfera.

Para llevar a cabo la investigación, un equipo internacional de científicos analizó datos obtenidos de diez tránsitos de seis exoplanetas utilizando la Wide-field Infrared Camera (WIRC) en el Palomar Observatory, administrado por el California Institute of Technology. Los exoplanetas estudiados fueron:

HAT-P-8 b (~750 años luz, 3.08 días de órbita)

KELT-7 b (~815 años luz, 2.73 días de órbita)

WASP-93 b (~1,220 años luz, 2.73 días de órbita)

WASP-103 b (1,250 años luz, 0.925 días de órbita)

WASP-12 b (~1,400 años luz, 1.09 días de órbita)

WASP-180 A b (~1,500 años luz, 3.41 días de órbita)

El objetivo del estudio fue determinar la cantidad de escape atmosférico que cada exoplaneta experimentaba durante sus órbitas. Los resultados mostraron que WASP-12 b y WASP-180 A b presentaron detecciones significativas de escape atmosférico, mientras que WASP-93 b y HAT-P-8 b mostraron posibles detecciones, y WASP-103 b y KELT-7 b no presentaron detecciones.

Al comparar estos hallazgos con modelos computacionales existentes, los investigadores encontraron que WASP-12 b y WASP-180 A b tenían velocidades de escape atmosférico de aproximadamente 12.4 y 11.85 gramos por segundo, respectivamente. Esto implica que se estima que estas velocidades son aproximadamente 10^12.4 y 10^11.85 gramos por segundo.

En sus conclusiones, el estudio indicó: "Las restricciones de pérdida de masa para nuestros otros cuatro objetivos de encuesta (HAT-P-8 b, WASP-93 b, WASP-103 b y KELT-7 b) son similares a las mediciones publicadas para WASP-48 b y WASP-94 A b, que también orbitan estrellas de tipo temprano, y están en línea con las tasas de pérdida de masa medidas para gigantes gaseosos que orbitan estrellas más frías. Esto sugiere que los fuertes flujos reportados en la literatura para planetas que orbitan estrellas de tipo temprano no son representativos de todos los sistemas de tipo temprano.

Este estudio representa un análisis pionero del escape atmosférico en exoplanetas que orbitan estrellas F, un área que hasta ahora había sido limitada a exoplanetas que orbitan estrellas de tipo K y M. Dado que las estrellas de tipo K y M son más pequeñas y frías que nuestro sol, los exoplanetas que orbitan cerca de ellas están expuestos a menores cantidades de calor y radiación en comparación con los analizados en este estudio, que orbitan estrellas F.

Uno de los principales motivos para estudiar el escape atmosférico de exoplanetas es comprender mejor la evolución a largo plazo de estos cuerpos, especialmente los gigantes gaseosos que orbitan cerca de sus estrellas, conocidos como "Júpiteres calientes" y "Júpiteres ultra-calientes". Además, este tipo de estudios proporciona información sobre las interacciones entre estrellas y planetas, la composición atmosférica de los exoplanetas, su potencial de habitabilidad y la validación de modelos planetarios.