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WASP-43b

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WASP-43b , formalmente llamado Astrolábos , [ 2 ] es un planeta en tránsito que orbita alrededor de la joven, activa y poco masiva estrella WASP-43 en la constelación de Sextans . El planeta es un Júpiter caliente con una masa que duplica la de Júpiter , pero con un radio aproximadamente igual. WASP-43b fue señalado como candidato por el programa SuperWASP , antes de que realizaran seguimientos utilizando instrumentos en el Observatorio La Silla en Chile, que confirmaron su existencia y proporcionaron características orbitales y físicas. El descubrimiento del planeta se publicó el 14 de abril de 2011. [ 1 ]

WASP-43b tiene un período orbital de aproximadamente 0,8 días (19,2 horas), que en el momento de su descubrimiento era el tercero más corto conocido, superado solo por WASP-19b y WASP-47e . [ 1 ] En el momento de su descubrimiento, el tamaño de la órbita de WASP-43b era el más pequeño conocido para un Júpiter caliente, [ 1 ] probablemente debido a la baja masa de su estrella anfitriona.

Nomenclatura

En agosto de 2022, este planeta y su estrella anfitriona fueron incluidos entre los 20 sistemas que serían nombrados por el tercer proyecto NameExoWorlds . [ 7 ] Los nombres aprobados, propuestos por un equipo de Rumania , fueron anunciados en junio de 2023. WASP-43b se llama Astrolábos y su estrella anfitriona se llama Gnomon , en honor al gnomon y a la palabra griega para astrolabio . [ 2 ]

Historial de observación

WASP-43 fue identificado por primera vez como posible anfitrión de un evento de tránsito (cuando un cuerpo cruza frente a su estrella anfitriona y atenúa su brillo) gracias a los datos recopilados por SuperWASP , una organización británica que trabaja para descubrir planetas en tránsito en todo el cielo. En particular, WASP-43 fue observado por primera vez por la rama WASP-South en el Observatorio Astronómico Sudafricano entre enero y mayo de 2009. [ 1 ]

Observaciones posteriores realizadas por ambos SuperWASP en los hemisferios norte y sur permitieron recopilar 13.768 puntos de datos entre enero y mayo de 2010 y utilizar el espectrógrafo CORALIE en el Observatorio La Silla en Chile. Catorce mediciones mediante el método de velocidad radial confirmaron que WASP-43b es un planeta, revelando su masa en el proceso. El uso del telescopio TRAPPIST de La Silla ayudó al equipo científico que trabajaba en el planeta a crear una curva de luz del tránsito del planeta en diciembre de 2010. [ 1 ]

El descubrimiento inicial se publicó en la revista Astronomy and Astrophysics en 2011. [ 1 ] Posteriormente, en 2014, se informó de un segundo tránsito, [ 8 ] y, ese mismo año, se realizó una observación completa de las fases del planeta. [ 9 ]

Estrella presentadora

WASP-43 es una estrella de tipo K en la constelación de Sextans que se encuentra a unos 80 pársecs (261 años luz ) de distancia. [ 1 ] La estrella tiene una masa 0,58 veces mayor que la del Sol, pero es más difusa, con un radio 0,93 veces mayor que el del Sol. La temperatura efectiva de la estrella es de 4400 K , lo que la hace más fría que el Sol, y es pobre en metales con respecto al Sol porque tiene una metalicidad de [Fe/H] = −0,05 (89 % de la cantidad de hierro en el Sol). [ 4 ] La estrella es joven y se estima que tiene 598 millones de años (en comparación con los 4600 millones de años del Sol). [ 4 ] El análisis de las líneas de emisión indica que WASP-43 es una estrella activa. [ 1 ]

WASP-43 tiene un planeta detectado en su órbita, WASP-43b. La estrella tiene una magnitud aparente de 12,4, por lo que es demasiado débil para ser vista a simple vista desde la Tierra. [ 4 ]

Características

Concepto artístico de WASP-43b

WASP-43b es un Júpiter caliente y denso con una masa 2,05 veces mayor que la de Júpiter , pero un radio 1,036 veces mayor que el de Júpiter. El planeta orbita su estrella anfitriona a una distancia media de 0,01526 UA cada 0,813478 días (19,5235 horas); [ 4 ] este período orbital , en el momento del descubrimiento de WASP-43b, era la segunda órbita más corta detectada hasta entonces, superada solo por WASP-19b . En comparación, Mercurio tiene un período orbital de 87,97 días y se encuentra a una distancia media de 0,387 UA del Sol. [ 10 ] Además, WASP-43b tenía la órbita más cercana a su estrella anfitriona (entre los Júpiter calientes) en el momento de su descubrimiento, comparable solo al planeta supertierra GJ 1214 b y al candidato planetario que orbita KOI-961 (confirmado un año después como Kepler-42 ). Si bien se sabe que los Júpiter calientes tienen períodos orbitales pequeños, los planetas con períodos excepcionalmente pequeños, inferiores a tres o cuatro días, son extremadamente raros; sin embargo, en el caso de WASP-43b, la proximidad del planeta puede explicarse porque su estrella anfitriona tiene una masa muy baja. La rareza de sistemas como el de WASP-43 y su planeta sugiere que los Júpiter calientes no suelen aparecer alrededor de estrellas de baja masa, o que tales planetas no pueden mantener órbitas estables alrededor de tales estrellas. [ 1 ]

WASP-43b, junto con los planetas WASP-19b y WASP-18b , entraron en conflicto con los modelos actualmente aceptados de movimientos de marea derivados de observaciones de las órbitas de sistemas estelares binarios . Se propusieron revisiones al modelo con respecto a los planetas para ayudar a que los modelos se ajustaran a los parámetros orbitales de estos planetas. [ 1 ] No se detectó decaimiento orbital impulsado por disipación de marea en 2016, estableciendo un límite inferior de 10 millones de años para la vida útil restante del planeta. [ 11 ] Las mediciones actualizadas del período orbital no han detectado decaimiento orbital hasta 2021. [ 12 ] [ 13 ]

Atmósfera

In 2019, the spectrum of WASP-43b was taken, with the best fit being water-containing clouds without significant amounts of alkali metals.[14] In 2020, further analysis of the spectra revealed the presence of bivalent aluminum oxide (AlO) and water in the atmosphere,[15] while carbon monoxide, carbon dioxide and methane were not detected. Climate modelling suggests the carbon monoxide concentration may be variable, while the atmospheric spectrum of WASP-43b is dominated by clouds made of refractory mineral particles, with a small contribution from hydrocarbon haze.[16] Carbon to oxygen ratio in the planet (0.75±0.15) is elevated compared to the Solar ratio of 0.55.[17] The planet is very dark overall, with no clouds on the dayside[6] and an albedo below 0.06.[5] In 2024, the James Webb Space Telescope observed that the skies are clear on the day side and is cloudy on its night side, with winds of 5,000 miles per hour.[18]

There is a large difference in temperature between dayside (1479±13K) and nightside (755±46K).[6]

References

  1. 1234567891011Hellier, C.; Anderson, D.R. (2011). "WASP-43b: The closest-orbiting hot Jupiter". Astronomy and Astrophysics. 535: L7. arXiv:1104.2823. Bibcode:2011A&A...535L...7H. doi:10.1051/0004-6361/201117081. S2CID 70287736.
  2. 123"2022 Approved Names". nameexoworlds.iau.org. IAU. Retrieved 7 June 2023.
  3. 1 2 3 4 Gillon, M.; Triaud, AHMJ (2012). "El estudio TRAPPIST de planetas en tránsito australes. I. Treinta eclipses del planeta de período ultracorto WASP-43 b". Astronomía y Astrofísica . 542 (A4): A4. arXiv : 1201.2789 . Bibcode : 2012A & A...542A...4G . doi : 10.1051/0004-6361/201218817 . S2CID 50880195 . 
  4. 1 2 3 4 5 6 Jean Schneider (2011). "Notas para la estrella WASP-43" . Enciclopedia de planetas extrasolares . Archivado del original el 5 de mayo de 2011. Recuperado el 7 de mayo de 2011 .
  5. 1 2Fraine , Jonathan; Mayorga, Laura C.; Stevenson, Kevin B.; Lewis, Nikole; Kataria, Tiffany; Frijol, Jacob; Bruno, Giovanni; Fortney, Jonathan J.; Kreidberg, Laura; Morley, Carolina V.; Mouawad, Nelly; Todorov, Kamen O.; Parmentier, Vivien; Wakeford, Hannah R.; Katherina Feng, Y.; Kilpatrick, Brian M.; Line, Michael R. (2021), "El mundo oscuro: una historia de WASP-43b en luz reflejada con HST WFC3/UVIS", The Astronomical Journal , 161 (6): 269, arXiv : 2103.16676 , Bibcode : 2021AJ....161..269F , doi : 10.3847/1538-3881/abe8d6 , S2CID 232428234 
  6. 1 2 3 Murphy, Matthew M.; Beatty, Thomas G.; Roman, Michael T.; Malsky, Isaac; Wingate, Alex; Ochs, Grace; Cinque, L.; Beltz, Hayley; Rauscher, Emily; Kempton, Emiza M. -R.; Stevenson, Kevin B. (2023), "Una falta de variabilidad entre las curvas de fase repetidas de Spitzer de WASP-43b", The Astronomical Journal , 165 (3): 107, arXiv : 2212.03240 , Bibcode : 2023AJ....165..107M , doi : 10.3847/1538-3881/acaec5 , S2CID 254275218 
  7. "Lista de ExoWorlds 2022" . nameexoworlds.iau.org . IAU . 8 de agosto de 2022. Consultado el 27 de agosto de 2022 .
  8. Chen, G; Van Boekel, R; Wang, H; Nikolov, N; Fortney, J. J; Seemann, U; Wang, W; Mancini, L; Henning, Th (2014). "Espectro de transmisión de banda ancha y emisión térmica en banda K de WASP-43b observados desde tierra". Astronomía y Astrofísica . 563 : A40. arXiv : 1401.3007 . Bibcode : 2014A & A...563A..40C . doi : 10.1051/0004-6361/201322740 . S2CID 21723907 . 
  9. "El Hubble mapea la temperatura y el vapor de agua en un exoplaneta extremo" . 22 de abril de 2015. Archivado del original el 13 de octubre de 2014. Consultado el 9 de octubre de 2014 .
  10. David Williams (17 de noviembre de 2010). "Hoja informativa sobre Mercury" . Centro de Vuelo Espacial Goddard . NASA . Archivado del original el 6 de noviembre de 2015. Recuperado el 7 de mayo de 2011 .
  11. Hoyer, Sergio; Pallé, Enric; Dragomir, Diana; Murgas, Felipe (2016). "Descartando la desintegración orbital del exoplaneta Wasp-43B" . The Astronomical Journal . 151 (6): 137. arXiv : 1603.01144 . Bibcode : 2016AJ....151..137H . doi : 10.3847/0004-6256/151/6/137 . S2CID 119201679 . 
  12. ^ Garai, Z.; Pribulla, T.; Parviainen, H.; Pallé, E.; Claret, A.; Szigeti, L.; Béjar, VJ S.; Casasayas-Barris, N.; Crouzet, N.; Fukui, A.; Chen, G.; Kawauchi, K.; Klagyivik, P.; Kurita, S.; Kusakabe, N.; De León, JP; Livingston, JH; Luque, R.; Mori, M.; Murgas, F.; Narita, N.; Nishiumi, T.; Oshagh, M.; Szabó, Gy M.; Tamura, M.; Terada, Y.; Watanabe, N. (2021), "¿Realmente se está desintegrando la órbita del exoplaneta WASP-43b? Las observaciones de TESS y MuSCAT2 confirman que no se ha detectado", Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , 508 (4): 5514–5523 , arXiv : 2110.04761 , doi : 10.1093/mnras/stab2929
  13. ^ Davoudi, Fatemeh; Baştürk, Özgür; Yalçınkaya, Selçuk; Esmer, Ekrem M.; Safari, Hossein (2021), "Investigación de la desintegración orbital y modelado global del planeta WASP-43 B", The Astronomical Journal , 162 (5): 210, arXiv : 2111.03346 , Bibcode : 2021AJ....162..210D , doi : 10.3847/1538-3881/ac1baf , S2CID 239464886 
  14. Chen, Guo; Roy van Boekel; Wang, Hongchi; Nikolov, Nikolay; Fortney, Jonathan J.; Seemann, Ulf; Wang, Wei; Mancini, Luigi; Henning, Thomas; Alam, Munazza K.; Kirk, James; McGruder, Chima; Rodler, Florian; Fienco, Jennifer (2019). "ACCESS: Un espectro visual a infrarrojo cercano del Júpiter caliente WASP-43b con evidencia de H 2 O, pero sin evidencia de Na o K" . The Astronomical Journal . 159 : 13. arXiv : 1911.03358 . doi : 10.3847/1538-3881/ab55da . S2CID 207847873 . 
  15. Chubb, Katy L.; Min, Michiel; Kawashima, Yui; Helling, Christiane; Waldmann, Ingo (2020). "Óxido de aluminio en la atmósfera del Júpiter caliente WASP-43b". Astronomía y Astrofísica . 639 : A3. arXiv : 2004.13679 . Bibcode : 2020A y A...639A...3C . doi : 10.1051/0004-6361/201937267 . S2CID 216562466 . 
  16. Helling, Ch.; Kawashima, Y.; Graham, V.; Samra, D.; Chubb, KL; Min, M.; Waters, LBFM; Parmentier, V. (2020). "Partículas de nube mineral y neblina de hidrocarburos en la atmósfera del objetivo WASP-43b del JWST en Júpiter caliente". Astronomía y Astrofísica . 641 : A178. arXiv : 2005.14595 . Bibcode : 2020A y A...641A.178H . doi : 10.1051/0004-6361/202037633 . S2CID 219124472 . 
  17. Chubb, Katy L.; Min, Michiel (2022), "Recuperación de atmósferas de exoplanetas en 3D utilizando datos de curvas de fase con ARCiS: Aplicación a WASP-43b", Astronomía y Astrofísica , 665 : A2, arXiv : 2206.09738 , Bibcode : 2022A y A...665A...2C , doi : 10.1051/0004-6361/202142800 , S2CID 249560548 
  18. "El telescopio Webb de la NASA mapea el clima en un planeta a 280 años luz de distancia - Ciencia de la NASA" . science.nasa.gov . 30 de abril de 2024. Consultado el 30 de abril de 2024 .