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Articulo de referencia

WASP-103b

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WASP-103b es un Júpiter ultra caliente que orbita alrededor de WASP-103 , una estrella de secuencia principal de tipo F8V tardío ubicada en la constelación de Hércules . Orbita a una distancia de 0,019 UA con una excentricidad de 0,15. Es significativamente más grande que Júpiter, con aproximadamente 1,5 veces su masa y 1,6 veces su radio. El planeta tiene una forma ovalada similar a la de un balón de rugby . Esto se debe a la fuerza de gravedad ejercida por su estrella madre. Es el primer exoplaneta en el que se ha detectado una deformación. [ 1 ] [ 3 ] [ 4 ]

Descubrimiento

WASP-103b fue descubierto por Gillon et al. (2014) en el año 2014 mediante el método de tránsito . La estrella WASP-103 fue observada por la estación sur del programa WASP (Wide Angle Search for Planets) durante tres temporadas de observación realizadas en 2010 del 15 de mayo al 16 de agosto, en 2011 del 26 de marzo al 20 de agosto y en 2012 del 25 de marzo al 28 de junio. La estrella fue considerada un objetivo candidato de alta prioridad debido a la presencia de una señal similar a un tránsito que ocurría cada ~0,926 días. Posteriormente se realizaron observaciones de seguimiento de la estrella con el telescopio pequeño TRAPPIST ( TRAnsiting Planets and Planetes I mals Small Telescope ) . Estas observaciones de seguimiento registraron tres tránsitos. [ 1 ]

Órbita

WASP-103b es un planeta de período ultracorto (USP) que orbita a una distancia de 0,01986 unidades astronómicas (UA) y tarda solo 22,2 horas en completar una órbita alrededor de su estrella madre. Tiene una excentricidad orbital de 0,15. [ 1 ] [ 3 ]

Desintegración orbital

WASP-103b es un fuerte candidato a verse afectado por la desintegración orbital inducida por mareas . Birkby et al. (2014) calcularon que la desintegración orbital, si estuviera presente en varios planetas cercanos, incluido WASP-103b, causaría un cambio en el tiempo de tránsito del planeta durante un período de alrededor de una década. [ 5 ] La detección de tales cambios en el tiempo de tránsito requeriría observaciones precisas de WASP-103b que ocurrieran durante muchos años junto con efemérides con las que medir las desviaciones de la periodicidad estricta. [ 1 ] [ 4 ] Un estudio realizado por Patra et al. (2020) tuvo como objetivo detectar evidencia de desintegración orbital en varios Júpiter calientes, incluido WASP-103b. Sin embargo, ninguno de los planetas observados en el estudio, excepto WASP-12b y posiblemente WASP-19b , mostró evidencia convincente de desintegración orbital. Sin embargo, se han alentado observaciones adicionales de estos planetas. [ 6 ]

A pesar de orbitar muy cerca de su estrella madre, parece que WASP-103b se aleja de ella en lugar de acercarse. Esto da lugar a la teoría de que se trata de un sistema binario , o que la órbita del exoplaneta en cuestión es elíptica . [ 4 ]

Características

WASP-103b es significativamente más masivo que Júpiter , siendo 1,49 veces más masivo con un radio de aproximadamente 1,603 ±0,052 radios de Júpiter. [ 1 ] Experimenta una irradiación extrema de su estrella madre a ~9x10 9 erg s -1 cm -2 . [ 1 ] [ 4 ] La temperatura de WASP-103b varía de día a noche, siendo el lado diurno significativamente más caliente que el nocturno. Tiene una temperatura de 2930 ±40 Kelvin y una temperatura del lado nocturno de 1880 ±40 K. Esto haría que este planeta fuera unas veinte veces más caliente que Júpiter. Estos datos sugerirían que WASP-103b tiene una estructura interna similar a la de Júpiter. [ 7 ] [ 8 ]

El Telescopio Grande del Sur de África (SALT) había observado indicios marginales de una mayor actividad cromosférica en su estrella madre. Si esto resulta ser cierto, podría sugerir interacciones entre la estrella y el planeta. [ 9 ]

Deformación gravitacional

Ilustración de la ESA que muestra la deformación por mareas del WASP-103b a lo largo de algunas de sus características físicas.

La atracción gravitatoria de su estrella anfitriona provoca que WASP-103b se deforme por las mareas adquiriendo una forma similar a la de un balón de rugby . Esto se debe a que WASP-103b tiene un factor de llenado del lóbulo de Roche de 0,58, lo que hace que el planeta se desvíe significativamente de su forma esférica. También es posible que WASP-103b experimente una pérdida de masa debido al desbordamiento del lóbulo de Roche . En cualquier caso, WASP-103b experimenta una deformación por mareas extrema y se encuentra al borde de la disrupción por mareas, lo que lo sitúa en un subgrupo similar de exoplanetas gigantes gaseosos de período ultracorto como OGLE-TR-56b . [ 1 ] [ 10 ]

Composición atmosférica

El planeta está moderadamente enriquecido en metales, siendo 100 veces más rico que su estrella anfitriona, que tiene valores cercanos a los del Sol. WASP-103b tiene grandes abundancias de hidruro de hierro(I) (FeH), hidruros , dióxido de carbono y metano . [ 8 ]

Las observaciones de WASP-103b tomadas en 2018 por los telescopios espaciales Spitzer y Hubble (HST) parecían carecer de características espectrales del agua que a menudo se atribuyen a la disociación parcial del agua . Si WASP-103b tuviera agua, habría sido en contraste con los Júpiter calientes más fríos. Sin embargo, observaciones posteriores de telescopios terrestres como el Very Large Telescope (VLT) detectaron agua en su atmósfera en bajas concentraciones. [ 11 ] Esas mismas observaciones no pudieron descartar la presencia de sodio (Na). [ 12 ] También tiene una relación carbono - oxígeno inferior a 0,9. [ 7 ]

Véase también

Algunos ejemplos de exoplanetas deformados por las fuerzas de marea y con formas medibles son:

Referencias

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 Gillon, M.; Anderson, DR; Collier-Cameron, A.; Delrez, L.; Hellier, C.; Jehin, E.; Lendl, M.; Maxted, PFL; Pepe, F.; Pollacco, D.; Queloz, D.; Ségransan, D.; Smith, AMS; Smalley, B.; Southworth, J. (2014-02-01). "WASP-103 b: un nuevo planeta al borde de la disrupción de marea" . Astronomía y Astrofísica . 562 : L3. arXiv : 1401.2784 . Bibcode : 2014A & A...562L...3G . doi : 10.1051/0004-6361/201323014 . ISSN 0004-6361 . 
  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 . ISSN 0004-6361 .  
  3. 1 2 "Keops revela un exoplaneta con forma de balón de rugby" . esa.int . 2022-11-01 . Consultado el 2022-01-18 .
  4. 1 2 3 4 John, Southworth; L., Mancini; S., Ciceri; J., Budaj; M., Dominik; R., Figuera Jaimes; T., Haugbølle; G., Jørgensen, U.; A., Popovas; M., Rabus; S., Rahvar; C., von Essen; W., Schmidt, R.; O., Wertz; A., Alsubai, K. (2015-02-11). "Fotometría de alta precisión mediante desenfoque del telescopio – VII. El planeta de período ultracorto WASP-103" . Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 447 (1). doi : 10.1093/mnra (inactivo el 28 de junio de 2026). ISSN 0035-8711 . Archivado del original el 27 de febrero de 2026. {{cite journal}}: CS1 maint: DOI inactivo a partir de junio de 2026 ( enlace ) CS1 maint: nombres múltiples: lista de autores ( enlace )
  5. ^ L., Birkby, J.; M., Cappetta; P., Cruz; J., Koppenhöfer; O., Ivanyuk; J., Mustill, A.; T., Hodgkin, S.; J., Pinfield, D.; B., Sipőcz; G., Kovács; R., Saglia; Y., Pavlenko; D., Barrado; A., Bayo; D., Campbell (11 de mayo de 2014). "WTS-2 b: un Júpiter caliente orbitando cerca de su radio de destrucción de marea alrededor de una enana K" . Avisos mensuales de la Real Sociedad Astronómica . 440 (2). doi : 10.1093/mnra (inactivo el 28 de junio de 2026). ISSN 0035-8711 . Archivado desde el original el 9 de junio de 2024. {{cite journal}}: CS1 maint: DOI inactivo a partir de junio de 2026 ( enlace ) CS1 maint: nombres múltiples: lista de autores ( enlace )
  6. ^ Patra, Kishore C.; Winn, Josué N.; Holman, Mateo J.; Gillón, Michael; Burdanov, Artem; Jehin, Emmanuel; Delrez, Laetitia; Pozuelos, Francisco J.; Barkaoui, Khalid; Benjaldoun, Zouhair; Narita, Norio; Fukui, Akihiko; Kusakabe, Nobuhiko; Kawauchi, Kiyoe; Terada, Yuka; Bouma, LG; Weinberg, Nevin N.; Broome, Madelyn (2020). "La búsqueda continua de pruebas de la desintegración orbital de marea de los júpiter calientes" . La Revista Astronómica . 159 (4): 150. arXiv : 2002.02606 . Código Bib : 2020AJ....159..150P . doi : 10.3847/1538-3881/ab7374 . S2CID 211066260 . 
  7. 1 2 Kreidberg, Laura; Line, Michael R.; Parmentier, Vivien; Stevenson, Kevin B.; Louden, Tom; Bonnefoy, Mickäel; Faherty, Jacqueline K.; Henry, Gregory W.; Williamson, Michael H.; Stassun, Keivan; Bean, Jacob L.; Fortney, Jonathan J.; Showman, Adam P.; Désert, Jean-Michel; Arcangeli, Jacob (2018-07-01). "Clima global y composición atmosférica del Júpiter ultra caliente WASP-103b a partir de observaciones de curvas de fase del HST y Spitzer" . The Astronomical Journal . 156 (1): 17. arXiv : 1805.00029 . Bibcode : 2018AJ....156...17K . doi : 10.3847/1538-3881/aac3df . ISSN 0004-6256 . 
  8. 1 2 Yaqing, Shi; Wei, Wang; Gang, Zhao; Meng, Zhai; Guo, Chen; Zewen, Jiang; Qinglin, Ouyang; Thomas, Henning; Jingkun, Zhao; Nicolas, Crouzet; Roy, van Boekel; Lisa, Esteves (2023-04-13). "Emisión térmica del Júpiter caliente WASP-103 b en las bandas J y Ks" . Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 522 (1). doi : 10.1093/mnra (inactivo el 28 de junio de 2026). ISSN 0035-8711 . Archivado del original el 1 de febrero de 2026. {{cite journal}}: CS1 maint: DOI inactivo desde junio de 2026 ( enlace )
  9. ↑ D. Staab, CA Haswell, Gareth D. Smith, L. Fossati, JR Barnes, R. Busuttil, JS Jenkins, Observaciones de SALT de la actividad cromosférica de anfitriones de planetas en tránsito: pérdida de masa e interacciones estrella-planeta , Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , Volumen 466, Número 1, abril de 2017, Páginas 738–748, https://doi.org/10.1093/mnras/stw3172
  10. ↑ Erkaev, NV; Kulikov, Yu N.; Lammer, H.; Selsis, F.; Langmayr, D.; Jaritz, GF; Biernat, HK (2007-09-01). "Efectos del lóbulo de Roche en la pérdida atmosférica de los "Júpiter calientes"" . Astronomía y Astrofísica . 472 (1): 329– 334. arXiv : astro-ph/0612729 . Bibcode : 2007A & A...472..329E . doi : 10.1051/0004-6361:20066929 . ISSN 0004-6361 . 
  11. ↑ L Delrez, N Madhusudhan, M Lendl, M Gillon, DR Anderson, M Neveu-VanMalle, F Bouchy, A Burdanov, A Collier-Cameron, BO Demory, C Hellier, E Jehin, P Magain, PFL Maxted, D Queloz, B Smalley, AHMJ Triaud, Fotometría de eclipses de alta precisión en múltiples longitudes de onda del exoplaneta gigante gaseoso ultra caliente WASP-103 b , Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , Volumen 474, Número 2, febrero de 2018, Páginas 2334–2351, https://doi.org/10.1093/mnras/stx2896
  12. ↑ Jamie Wilson, Neale P Gibson, Nikolay Nikolov, Savvas Constantinou, Nikku Madhusudhan, Jayesh Goyal, Joanna K Barstow, Aarynn L Carter, Ernst JW de Mooij, Benjamin Drummond, Thomas Mikal-Evans, Christiane Helling, Nathan J Mayne, David K ​​Sing, Espectroscopia de transmisión terrestre con FORS2: Un espectro de transmisión óptica sin características y detección de H2O para el Júpiter ultra caliente WASP-103b , Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , Volumen 497, Número 4, octubre de 2020, Páginas 5155–5170, https://doi.org/10.1093/mnras/staa2307