El telescopio Hubble descubre un 'protector solar' en un planeta distante

 MADRID, 12 Jun. (EUROPA PRESS) -

   El telescopio Hubble de la NASA ha detectado una estratosfera, una de las capas principales de la atmósfera de la Tierra, en un abrasador-exoplaneta masivo conocido como WASP-33b.

   La presencia de una estratosfera puede proporcionar pistas sobre la composición de un planeta y cómo se formó. Esta capa atmosférica incluye moléculas que absorben la luz ultravioleta y visible, que actúa como una especie de "filtro solar" para el planeta que lo rodea. Hasta ahora, los científicos no estaban seguros de si estas moléculas se encuentran en las atmósferas de los planetas grandes, muy calientes en otros sistemas estelares.

   Estos hallazgos aparecen en la edición del 12 de junio de la revista Astrophysical Journal.

   "Algunos de estos planetas son tan calientes en sus atmósferas superiores están esencialmente en ebullición en el espacio", dijo Avi Mandell, un científico planetario del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, y co-autor del estudio. "A estas temperaturas, no necesariamente esperamos encontrar una atmósfera que tenga moléculas que puedan conducir a estas estructuras multicapa".

   En la atmósfera de la Tierra, la estratosfera se sienta encima de la troposfera - la región turbulenta con condiciones meteorológicas activas que se extiende desde el suelo hasta la altura superior de las nubes. En la troposfera, la temperatura es más cálida en la parte inferior - a nivel del suelo - y se enfría en altitudes más altas.

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   La estratosfera es justo lo contrario. En esta capa, la temperatura aumenta con la altitud, un fenómeno llamado inversión de temperatura. En la Tierra, la inversión de la temperatura se debe a que la capa de ozono en la estratosfera absorbe gran parte de la radiación ultravioleta del sol, evitando que llegue a la superficie, dando protección de la biosfera y calentando la estratosfera en su lugar.

   Inversiones de temperatura similares ocurren en los estratósferas de otros planetas de nuestro sistema solar, como Júpiter y Saturno. En estos casos, el culpable es un grupo diferente de moléculas llamadas hidrocarburos. Ni el ozono ni los hidrocarburos, sin embargo, podrían sobrevivir a las altas temperaturas de los exoplanetas más conocidos. Esto lleva a un debate acerca de si existirían estratósferas en ellos.

ÓXIDO DE TITANIO

   Utilizando el Hubble, los investigadores han zanjado este debate mediante la identificación de una inversión de temperatura en la atmósfera de WASP-33b, que tiene cerca de cuatro veces y media la masa de Júpiter. Los miembros del equipo también creen que saben qué molécula en la atmósfera de WASP-33b causó la inversión - el óxido de titanio.

   "Estas dos líneas de evidencia juntas producen un caso muy convincente de que hemos detectado una estratosfera en un exoplaneta", dijo Korey Haynes, autor principal del estudio. Haynes era un estudiante graduado en la Universidad George Mason en Fairfax, Virginia, y estaba trabajando en el Centro Goddard cuando se realizó la investigación.

   Los investigadores analizaron las observaciones realizadas con la Wide Field Camera 3 del Hubble por el coautor Drake Deming en la Universidad de Maryland. La Wide Field Camera 3 puede capturar un espectro de la región del infrarrojo cercano en el que aparece la firma para el agua. Los científicos pueden utilizar el espectro para identificar el agua y otros gases en la atmósfera de un planeta lejano y determinar su temperatura.

   Haynes y sus colegas utilizaron las observaciones del Hubble, y los datos de los estudios anteriores, para medir las emisiones a partir de agua y compararlas con las emisiones de los gases más profundo en la atmósfera. El equipo determinó que la emisión de agua se produce en la estratosfera a unos 3.315 grados Celsius. El resto de la emisión de vino de gas más bajo en la atmósfera que estaba a una temperatura alrededor de 1.648 grados Celsius.

   El equipo también presenta la primera evidencia observacional de que la atmósfera de WASP-33b contiene óxido de titanio, uno de los pocos compuestos que es un fuerte absorbente de la radiación visible y ultravioleta y capaz de permanecer en forma gaseosa en un ambiente tan caliente como este.

   "La comprensión de los vínculos entre estratósferas y composiciones químicas es fundamental para el estudio de los procesos atmosféricos en los exoplanetas", dijo el co-autor Nikku Madhusudhan, de la Universidad de Cambridge, Reino Unido. "Nuestro hallazgo marca un avance clave en esta dirección."