Descrita por primera vez la estructura térmica de un exoplaneta

MADRID, 10 Oct. (@CIENCIAPLUS) -

   Un mapa de la luz de un turbulento planeta fuera del sistema solar realizado con el telescopio Hubble ha revelado sus secretos de las temperaturas del aire y vapor de agua.

   Las observaciones muestran que el exoplaneta, llamado WASP-43b, es un mundo de extremos, donde los vientos hirvientes aúllan a la velocidad del sonido desde una cara diruna a 1.650 grados celsius, lo suficientemente caliente como para fundir el acero, a otra oculta a con temperaturas por debajo de 537 grados.

   Los astrónomos han trazado las temperaturas en diferentes capas de la atmósfera del planeta y rastreado la cantidad y distribución del vapor de agua. Los resultados tienen implicaciones para la comprensión de la dinámica atmosférica y cómo se forman los planetas gigantes como Júpiter, informa la NASA.

   "Estas medidas han abierto la puerta a un nueva forma de comparar las propiedades de los diferentes tipos de planetas", dijo el líder del equipo que ha realizado el estudio, Jacob Bean, de la Universidad de Chicago.

   Descubierto por primera vez en 2011, WASP-43b se halla a 260 años luz de distancia. El planeta está demasiado lejos para ser fotografiado, pero debido a que su órbita se observa de canto respecto a la Tierra, los astrónomos lo detectaron observando caídas regulares de la luz de su estrella cuando el planeta pasa frente a ella.

   "Nuestras observaciones son las primeras de su clase en términos de proporcionar un mapa de dos dimensiones en la longitud y la altitud de la estructura térmica del planeta, que se puede utilizar para restringir la circulación atmosférica y los modelos dinámicos para exoplanetas calientes", dijo el miembro del equipo Kevin Stevenson de la Universidad de Chicago.

   Como una bola caliente de predominantemente de gas hidrógeno, no hay rasgos de la superficie del planeta, como céanos o continentes que se pueden utilizar para realizar un seguimiento de su rotación. Sólo la diferencia de temperatura severa entre los lados de día y noche se puede utilizar por un observador a distancia para marcar el paso de un día en este mundo.

COMO JÚPITER

   El planeta tiene aproximadamente el mismo tamaño que Júpiter, pero es casi dos veces más denso. El planeta está tan cerca de su estrella madre, una enana naranja, que completa una órbita en sólo 19 horas. El planeta también está gravitacionalmente bloqueado, por lo que mantiene un hemisferio frente a la estrella, al igual que nuestra Luna mantiene una cara hacia la Tierra.

   Esta fue la primera vez que los astrónomos pudieron observar tres rotaciones completas de un exoplaneta, lo que ocurrió durante un lapso de cuatro días. Los científicos combinaron dos métodos anteriores de análisis de exoplanetas en una técnica sin precedentes para estudiar la atmósfera de WASP-43b. Utilizaron la espectroscopia, que divide la luz del planeta en sus colores componentes, para determinar la cantidad de agua y las temperaturas de la atmósfera. Mediante la observación de la rotación del planeta, los astrónomos también fueron capaces de medir con precisión cómo se distribuye el agua a diferentes longitudes.

   Como no hay planetas con estas condiciones en nuestro sistema solar, la caracterización de la atmósfera de un mundo tan extraño proporciona un laboratorio único para una mejor comprensión de la formación de los planetas y la física planetaria.

   "El planeta es tan caliente que todo el agua en su atmósfera se vaporiza, en lugar de condensarse en nubes helados como en Júpiter", dijo la integrante del equipo Laura Kreidberg de la Universidad de Chicago.

   La cantidad de agua en los planetas gigantes de nuestro sistema solar es poco conocida ya que el agua que se ha precipitado en las atmósferas superiores de gigantes planetas gaseosos como Júpiter está encerrada en forma de hielo. Pero en los llamados "Júpiter calientes", los gigantes de gas que tienen altas temperaturas en la superficie, y que orbitan muy cerca de sus estrellas, el agua se encuentra en forma de vapor que se puede rastrear fácilmente.

   El equipo encontró que WASP-43b tiene aproximadamente la misma cantidad de agua que se esperaría de un objeto con la misma composición química que nuestro sol, arrojando luz sobre los fundamentos acerca de cómo se formó el planeta.
Los resultados se presentan en Science Express y en The Astrophysical Journal Letters.