04 Ago 2017.

El Hubble detecta la primera estratosfera de un exoplaneta

Fuente: SINC

magen artística del planeta WASP 121b. La forma “abombada” del planeta es debida a las intensas fuerzas de marea que ejerce la estrella. / Engine House VFX, At-Bristol Science Centre, University of Exeter

magen artística del planeta WASP 121b. La forma “abombada” del planeta es debida a las intensas fuerzas de marea que ejerce la estrella. / Engine House VFX, At-Bristol Science Centre, University of Exeter

Un equipo internacional de investigadores, liderado por la Universidad de Exeter y en el que participa el Centro de Astrobiología (CAB), ha observado con el telescopio espacial Hubble de la NASA la intensa emisión del vapor de agua de la atmósfera del exoplaneta WASP-121b.

Localizado a unos 900 años-luz de la Tierra, el exoplaneta gigante gaseoso también es comúnmente conocido como «Júpiter caliente», aunque su masa y radio son mayores que las del planeta del Sistema Solar.

WASP-121b orbita su estrella anfitriona cada 1,3 días, y está situado, aproximadamente, a la distancia mínima posible antes de que la gravedad de la estrella comience a “romperlo”. Al estar tan cerca de la estrella, las capas superiores de la atmósfera llegan a alcanzar los 2.230ºC, una temperatura a la que el hierro pasaría a estado gaseoso.

Con el fin de estudiar la atmósfera de este gigante gaseoso, los científicos utilizaron la espectroscopia para analizar el brillo del planeta en diferentes longitudes de onda de la luz. En particular, el vapor de agua en la atmósfera del planeta se comporta de manera predecible dependiendo de la temperatura. A temperaturas más bajas, el vapor de agua bloquea el paso de la luz, absorbiéndola. Pero a temperaturas más altas, las moléculas de agua emiten luz en lugar de absorberla.

Así, se ha observado que las moléculas de agua que hay en la atmósfera de WASP-121b emiten radiación en forma de luz infrarroja, que el ojo humano es incapaz de detectar. La observación de la emisión procedente del vapor de agua es la prueba inequívoca de la presencia de una estratosfera. Eso indica que el vapor de agua está más caliente que lo que hay en capas inferiores.

La estratosfera se define como la capa que está entre la troposfera (más cerca de la superficie) y la mesosfera (más cerca del espacio), y tiene la peculiaridad de que la temperatura aumenta con la altitud (lo normal sería que disminuyese). En la estratosfera terrestre, el ozono absorbe la radiación ultravioleta procedente del Sol, siendo el responsable del aumento de temperatura de esta capa atmosférica. En otros cuerpos del Sistema Solar, como Júpiter o la luna de Saturno Titán, el metano es el responsable del calentamiento de sus estratosferas. En los planetas del Sistema Solar, la variación típica de temperatura dentro de la estratosfera es de menos de 100 grados. Sin embargo, en WASP-121b, la temperatura en la estratosfera se eleva más de 1000 grados.

Óxido de vanadio y óxido de titanio para explicar el enorme calentamiento

Para desentrañar este misterioso aumento de temperatura serán necesarias nuevas observaciones en otras longitudes de onda, como ultravioleta y rayos X. Precisamente Jorge Sanz-Forcada, investigador del CAB y uno de los coautores del trabajo, se encarga de las observaciones de rayos X, con objeto de entender cómo influye la radiación de altas energías en la atmósfera de estos planetas.

Los posibles candidatos que se barajan para explicar este extraordinario calentamiento son el óxido de vanadio y el óxido de titanio, pues en forma gaseosa absorben fuertemente la luz de las estrellas en las longitudes de onda visibles, de manera similar a como el ozono terrestre absorbe la radiación ultravioleta solar. Se espera que estos compuestos estén presentes en los Júpiter súper-calientes, tales como WASP-121b, cuyas atmósferas pueden alcanzar las altas temperaturas que se requieren para mantenerlos en estado gaseoso. De hecho, el óxido de vanadio y el óxido de titanio se observan normalmente en las estrellas enanas marrones, esas «estrellas fallidas» que presentan similitudes con los exoplanetas.

El estudio de este exoplaneta representa un punto de referencia para el estudio de atmósferas planetarias, y constituye el objetivo del próximo telescopio espacial James Webb de la NASA, que será capaz de estudiar las atmósferas de exoplanetas como WASP-121b con una sensibilidad sin precedentes.

Referencia bibliográfica:

T.M.Evans et al. “A stratosphere in an ultra-hot gas giant exoplanet”. Nature, 3 de agosto 2017. DOI: 10.1038/nature23266

Últimas noticias publicadas Ver más

10 Jul 2024 | Internacional
El nuevo cohete europeo Ariane 6 se lanza al espacio con éxito
El nuevo cohete europeo para cargas pesadas Ariane 6 acaba de efectuar su vuelo inaugural. Ha despegado desde el Puerto Espacial Europeo de la Guayana Francesa a las 16:00 horas (hora local) del día 9 de julio. La misión inaugural será transportar un puñado de satélites y experimentos de agencias, empresas y universidades europeas. España ha contribuido a su desarrollo con una inversión de más de 228 millones de euros. 
Leer más
08 Jul 2024 | Internacional
Todas las claves del nuevo lanzador de Europa, Ariane 6
El martes 9 de julio está previsto el despegue del nuevo lanzador de Europa, que garantizará su acceso autónomo al espacio con todas las posibilidades que esto conlleva: científicas, como la observación de la Tierra, tecnológicas y comerciales, incluida la puesta en órbita de constelaciones de satélites.
Leer más
01 Jul 2024 | Huelva
Un tecnosuelo que regenera la vida: de Riotinto hasta Marte
Un equipo de investigación de la Universidad de Huelva ha diseñado una suelo artificial que combina residuos de aguas depuradas e industrias metalúrgicas para recuperar áreas degradadas. Los resultados confirman que terrenos ácidos, afectados por la actividad minera, vuelven a tener vida. Además, son replicables en estudios sobre el planeta rojo, debido a las similitudes mineralógicas y geoquímicas del terreno.
Leer más
Ir al contenido