Climes extrems en els exoplanetes: Pluges de ferro i núvols de robí

Els planetes del nostre sistema solar experimenten una gran varietat d’efectes climatològics, des de la famosa Gran Taca Roja de Júpiter fins als diables de pols de Mart o la tempesta hexagonal del pol nord de Saturn.

Però els planetes al voltant d’altres estrelles són massa distants perquè puguem distingir directament el seu clima a curt termini, com els canvis de núvols o el vent.

Amb els nous telescopis més potents com els telescopis espacials  James  Webb i Kepler, el telescopi PLATO de l’Agència Espacial Europea i d’altres, l’estudi de la meteorologia dels exoplanetes va quedant al nostre abast.

Pluja de ferro

El planeta es diu WASP-76b i es troba a uns 390 anys llum del nostre sistema solar. És un gegant de gas similar a Júpiter, però amb una òrbita molt més curta al voltant de la seva estrella, menys de dos dies dels de la Terra. Sempre té la seva estrella al mateix costat, i com que orbita tan a prop, el costat on sempre és de dia és aproximadament més de 1000 °C més calent que el de la nit, assolint temperatures d’uns 2400 °C.

Això vol dir que la cara orientada cap a la Terra és massa fosca per ser vista pel telescopi, però una petita quantitat de llum de l’estrella es filtra per l’atmosfera del planeta, revelant les vores exteriors.

L’equip va analitzar aquesta llum i va detectar un senyal de ferro gasós, que també es troba a les atmosferes d’altres Jupiters ultra calents.

“Mostra probablement un dels climes planetaris més extrems que hem vist mai”, diu David Ehrenreich a la Universitat de Ginebra, a Suïssa.

El senyal de ferro de WASP-76b, però, no es distribueix de manera homogènia: present durant la transició del planeta de dia a nit, però no de nit a dia. L’equip va poder-ho distingir de la quantitat de llum que van veure a cada costat del WASP-76b, que corresponen als límits entre dia i nit.

Com que la transició nocturna es tradueix en una caiguda de la temperatura dràstica, l’equip creu que el ferro es condensa als núvols quan arriba al costat més fosc i fred del planeta, cosa que podria significar que plogui gotetes de ferro líquid durant la nit a WASP-76b.

Sembla probable que la pluja de ferro estigui present a WASP-76b, afirma David Armstrong a la Universitat de Warwick, Regne Unit. Que altres  Jupiters ultra calents tinguin la mateixa meteorologia dependrà de la velocitat del vent i de la diferència de temperatura entre el dia i la nit, segons ell.

Núvols de robí i safir

Ja en el 2016 es va observar que un altre exoplaneta, el HAT-P-7b, un exoplaneta de grans dimensions situat a 1000 anys llum de la Terra, té núvols que poden contenir blocs on s’estan formant robins i safirs.

David Armstrong a la Universitat de Warwick, Regne Unit, i els seus col·legues van examinar quatre anys de dades del satèl·lit Kepler i van adonar-se que la brillantor del HAT-P-7b va canviar amb el pas del temps.

“Amb aquest calendari de quatre anys, realment podem començar a mirar en profunditat aquests planetes”, va dir Hannah Wakeford, que estudia atmosferes d’exoplanetes al Centre Espacial de Vol de l’Espai Goddard de la NASA, a Greenbelt, Maryland. “La nostra comprensió completa d’aquests planetes i dels núvols a les seves atmosferes tot just comença.”

Minerals vaporitzats

HAT-P-7b és aproximadament un 40 per cent més gran que Júpiter i està forjat fins a una temperatura de 1900 ° C, en part perquè és tan a prop de la seva estrella (completa una òrbita cada dos dies). Armstrong i els seus col·laboradors van trobar que les zones més brillants del planeta es van moure amb el pas del temps, degut als canvis en la cobertura del núvol a tot el planeta.

Igual que en el cas del WASP-76b, el HAT-P-7b està fix en la seva posició, mostrant el mateix costat a l’estrella, igual com la lluna sempre mostra la mateixa cara a la Terra. Com a resultat el dia del planeta és molt més calorós que el de la nit. Els núvols podrien condensar-se en el costat nocturn més fresc i la diferència de temperatura crearia vents que mourien els núvols al voltant del planeta.

“Els vents transporten els núvols des de la nit, de manera que el banc de núvols s’estén cap a la part del dia abans no s’evaporin”, afirma Armstrong. A mesura que els núvols s’evaporen, el planeta absorbeix més llum i s’escalfa, enfortint els vents.

“Quan diem núvols, definitivament no són núvols com a la Terra”, diu Armstrong. El planeta està tan calent que els minerals es vaporitzen.

A partir del seu punt d’ebullició, Armstrong assegura que els núvols probablement estan compostos per corindó, el mateix mineral que produeix safirs i robins a la Terra.

Si avui no llueix el sol i està núvol a casa nostra, no ens podem queixar. A altres llocs és molt pitjor.

(Font: Gege Li, Rebecca Boyle; newscientist.com)